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基於MATLAB的遺傳演算法及其在稀佈陣列天線中的應用（第2版）

為了解決下 孔徑 深度的問題，作者包子陽 這樣論述：

遺傳演算法由於其在解決非線性、大空間、全域尋優、組合優化等複雜問題方面所具有的獨特優勢，得到了國內外學者的廣泛關注，並在電子、通信、電腦、自動化、信號處理和模式識別等眾多領域得到了成功的應用。   本書首先介紹遺傳演算法的概念、理論、主要應用方向、演算法流程和關鍵參數，並給出具體的MATLAB模擬實例；然後介紹直線陣列、平面陣列、圓形陣列、圓柱陣列的綜合方向圖理論知識，並通過根據具體問題適應性改進的遺傳演算法對它們進行稀疏佈陣和稀布佈陣，達到減少天線陣元，大幅降低成本，同時防止出現柵瓣，得到低旁瓣方向圖的目的。   本書內容由淺入深，循序漸進，便於讀者對遺傳演算法和陣列天線的深入理解和掌握。

包子陽：高級工程師，自2009年8月至今工作於北京無線電測量研究所。2009年6月畢業於電子科技大學信號與資訊處理專業，獲碩士學位。從事雷達電氣總體、智慧演算法和深度學習等研究工作。迄今出版專著3本；申請發明專利6項（已授權3項）；在國際雷達會議、《系統工程與電子技術》等發表學術論文十餘 篇。 第1章 概述 （1） 1．1 遺傳演算法 （1） 1．2 陣列天線 （2） 1．2．1 陣列天線 （2） 1．2．2 稀佈陣天線 （2） 1．3 主要內容安排 （3） 參考文獻 （3） 第2章 遺傳演算法基礎 （5） 2．1 遺傳演算法簡介 （5） 2．2 遺傳

演算法的生物學基礎 （6） 2．3 遺傳演算法的理論基礎 （7） 2．3．1 模式定理 （7） 2．3．2 積木塊假設 （8） 2．4 遺傳演算法的特點 （8） 2．5 主要應用領域 （9） 參考文獻 （11） 第3章 遺傳演算法原理與實現 （13） 3．1 遺傳演算法的基本概念 （13） 3．2 遺傳演算法的基本運算元 （15） 3．3 標準遺傳演算法 （16） 3．4 遺傳演算法的改進方向 （17） 3．5 遺傳演算法流程 （17） 3．6 關鍵參數說明 （19） 3．7 MATLAB模擬實例 （20） 參考文獻 （37） 第4章 遺傳演算法在稀布直線陣列中的應用 （39） 4．1 引

言 （39） 4．1．1 方向圖乘積原理 （39） 4．1．2 任意陣列的方向圖函數 （40） 4．2 均勻直線陣列 （42） 4．2．1 直線陣列方向圖函數 （42） 4．2．2 MATLAB模擬實例 （43） 4．3 稀疏直線陣列 （45） 4．3．1 優化模型 （45） 4．3．2 稀疏演算法流程 （46） 4．3．3 MATLAB模擬實例 （48） 4．4 帶約束的稀疏直線陣列 （54） 4．4．1 優化模型 （54） 4．4．2 帶約束的稀疏演算法流程 （55） 4．4．3 MATLAB模擬實例 （57） 4．5 稀布直線陣列 （64） 4．5．1 優化模型 （64） 4．5．2 稀

布演算法流程 （65） 4．5．3 MATLAB模擬實例 （68） 參考文獻 （74） 第5章 遺傳演算法在稀布平面陣列中的應用 （75） 5．1 引言 （75） 5．2 均勻平面陣列 （76） 5．2．1 平面陣列方向圖函數 （76） 5．2．2 MATLAB模擬實例 （80） 5．3 稀疏平面陣列 （83） 5．3．1 優化模型 （83） 5．3．2 稀疏演算法流程 （84） 5．3．3 MATLAB模擬實例 （86） 5．4 帶約束的稀疏平面陣列 （95） 5．4．1 優化模型 （96） 5．4．2 帶約束的稀疏演算法流程 （97） 5．4．3 MATLAB模擬實例 （100） 5．5

稀布平面陣列 （110） 5．5．1 優化模型 （110） 5．5．2 稀布演算法流程 （112） 5．5．3 MATLAB模擬實例 （116） 參考文獻 （134） 第6章 遺傳演算法在稀布圓形陣列中的應用 （135） 6．1 引言 （135） 6．2 均勻圓形陣列 （136） 6．2．1 圓形陣列方向圖函數 （136） 6．2．2 MATLAB模擬實例 （137） 6．3 稀疏圓形陣列 （140） 6．3．1 優化模型 （140） 6．3．2 稀疏演算法流程 （141） 6．3．3 MATLAB模擬實例 （143） 6．4 稀布圓形陣列 （150） 6．4．1 優化模型 （150） 6

．4．2 稀布演算法流程 （152） 6．4．3 MATLAB模擬實例 （155） 參考文獻 （162） 第7章 遺傳演算法在稀布圓柱陣列中的應用 （163） 7．1 引言 （163） 7．2 均勻圓柱陣列 （164） 7．2．1 圓柱陣列方向圖函數 （164） 7．2．2 MATLAB模擬實例 （166） 7．3 稀疏圓柱陣列 （169） 7．3．1 優化模型 （169） 7．3．2 稀疏演算法流程 （170） 7．3．3 MATLAB模擬實例 （172） 7．4 稀布圓柱陣列 （182） 7．4．1 優化模型 （182） 7．4．2 稀布演算法流程 （184） 7．4．3 MATLAB模

擬實例 （187） 參考文獻 （197） 附錄A MATLAB常用命令及函數 （199） A．1 常用指令 （199） A．2 運算子號與特殊字元 （201） A．3 程式語言設計 （202） A．4 基本矩陣和矩陣操作 （204） A．5 基本數學函數 （206） A．6 特殊函數 （207） A．7 矩陣函數與數值代數 （208） A．8 資料分析和傅裡葉變換 （210） A．9 插值與多項式 （211） A．10 疏鬆陣列 （212） A．11 二維圖形 （213） A．12 三維圖形 （214） A．13 特殊圖形 （215） A．14 圖形控制碼 （216） A．15 字串函數 （

216） A．16 檔輸入/輸出 （217） A．17 日期和時間函數 （217） A．18 資料類型和結構 （218） 遺傳演算法（Genetic Algorithm）由於其在解決大空間、非線性、組合優化和全域尋優等複雜問題方面所具有的獨特優勢，受到了國內外學者的廣泛關注；該演算法在電子、通信、電腦、自動化、信號處理和模式識別等眾多領域得到了成功的應用。目前，關於遺傳演算法的專著不多，大致可分為兩類：一類是介紹遺傳演算法的理論知識和應用，沒有實現程式；另一類是智慧優化演算法書籍中的某一章節，或者基於Sheffield、GAOT工具箱的實現。 　　 在雷達和通信電子系統中，

為了使天線具有高增益、窄波束、低旁瓣等特性，廣泛採用陣列天線。為了保證天線波束在可視區內不出現柵瓣，均勻天線陣列的相鄰陣元間距不能大於半倍波長。因此，當要求天線陣列具有高增益、高解析度時，陣列孔徑長度必須很大，均勻間隔佈陣就需要相當多的天線陣元，這會使得天饋系統的造價十分昂貴。採用非均勻間隔的稀佈陣列天線能夠大量節省成本，因而成為一個研究熱點。廣義上的稀佈陣列天線是指陣元不等間隔排列的天線陣列，又分為陣元間隔為某一數值整數倍的稀疏陣列和陣元間隔為任意數值的稀佈陣列。目前，介紹陣列天線稀疏、稀布方法的論文很多，但相關專業書籍迄今尚未見到。 　　 本書首先介紹遺傳演算法的來源、原理、演算法流程和關

鍵參數，並給出具體的MATLAB模擬實例；然後介紹陣列天線綜合方向圖的理論知識，再通過根據具體問題適應性改進的遺傳演算法對它們進行稀疏佈陣、稀布佈陣，達到減少天線陣元，大幅降低成本，同時防止出現柵瓣，得到低旁瓣方向圖的目的。書中所有程式都是基於MATLAB基本語句實現的，便於讀者的理解和針對具體問題的改進。 本書具體內容如下： 　　第1章為概述，綜合介紹遺傳演算法的來源、原理和特點，以及陣列天線和稀佈陣天線的基礎理論知識； 　　第2、3章介紹遺傳演算法的概念、理論、主要應用方向、演算法流程和關鍵參數說明，並給出MATLAB模擬實例； 　　第4～7章分別介紹直線陣列、平面陣列、圓形陣列、圓柱陣

列綜合方向圖的理論知識，以及這些天線陣列的優化模型、稀疏佈陣/稀布佈陣演算法流程和MATLAB模擬實例。 　　 本書第1版出版發行2年多來，得到廣大讀者的厚愛，同時收到許多讀者的來信，他們提出了很多中肯的意見和建議。此外，新版本的MATLAB軟體對一些MATLAB函數做了更新或替換。為此，在第1版的基礎上進行一次全面的修訂完善，對MATLAB版本進行更新，並增加部分模擬實例。 　　 為了便於讀者的學習和參考，第2版將書中的實例程式上傳到華信教育資源網（https://www.hxedu.com.cn/）上供讀者免費下載；讀者也可以通過與本書責任編輯（[email protected]）聯繫

獲取。 　　 本書由包子陽、余繼周合著。在編寫過程中，得到了北京無線電測量研究所科技委、總體部、研發中心、檔信中心、工會以及航太科工二院“創客銀行”項目的支持和幫助，電子工業出版社相關編輯為本書的出版付出了辛勤勞動，在此表示衷心感謝。 　　 由於著者水準有限，書中難免有不足之處，誠摯希望各位專家和讀者批評指正。 　　 著者　　 2019年8月

下 孔徑 深度進入發燒排行的影片

應用多重監測資料探討濁水溪沖積扇地區地表變形之時空演化

為了解決下 孔徑 深度的問題，作者陳怡安 這樣論述：

臺灣西部平原地區由於經濟快速發展，水資源需求大幅增加，加上地下水取用方便，使得西部平原區超抽地下水的情形普遍，進而導致地層下陷問題的發生。本研究利用長期的雷達干涉量測資料整合區域內GPS、精密水準測量及地陷監測井等多重觀測資料，以建構濁水溪沖積扇地區內地表變形之完整輪廓，並嘗試釐清歷年地層下陷區域之時空分布變化情形、下陷最嚴重的彰化大城鄉地表變形情形、區域內高速鐵路沿線的下陷情況，以及深度300 m以下的深層壓縮分布情形。由研究成果顯示，濁水溪沖積扇內長期地表變形以地層下陷型態為主，在1993～2019年間，以彰化大城鄉區域內累積下陷量最大，達210 cm，其次為雲林的土庫、元長與褒忠地區，

最大累積下陷量達160～180 cm之間。彰化大城鄉地區主要壓縮深度位在地下52～180 m之間，參考西港地下水位站資料與相互比對後可發現，當地地層下陷行為主要與含水層2（西港水位98 m）與含水層3（西港水位171 m）深度範圍的水位波動有關，而影響該深度水位起伏的主因應與當地水產養殖抽水量的多寡有關。彰雲地區高鐵沿線主要有3個明顯的沉陷中心，由北而南依次為彰化溪州地區、雲林虎尾-土庫地區及雲林土庫-元長地區。由鄰近雲林土庫-元長地區的秀潭國小地陷監測井資料顯示，該區位主要壓縮範圍集中在地表至深度50 m之間，由於該地區淺層0～60 m之間富含有易壓縮性的細砂、粉砂及黏土，因此未來需特別注意

該地區附近的土地利用狀況與淺層用水行為，以避免危及高鐵的行車安全。濁水溪沖積扇內深層壓縮主要發生在彰化溪州鄉與雲林土庫鎮地區，由於近年針對區域內深層抽水井進行減抽與封填等處置措施，整體深層壓縮速率已有明顯降低，其中主要壓縮區彰化溪州鄉的最大壓縮速率由23.0 mm/yr下降至19.1 mm/yr，而雲林土庫鎮的最大壓縮速率則由24.5 mm/yr下降至17.0 mm/yr。

海洋食品酶工程

為了解決下 孔徑 深度的問題，作者毛相朝（主編） 這樣論述：

本書在簡要介紹酶的基本理論基礎上，重點而且全面闡述酶在水產品加工業各方面的應用，同時對水產加工專用酶的研究進展和應用前景進行和介紹和展望。   全書內容共有十二章，包括：緒言、酶的生產、酶的分子修飾技術、酶的固定化技術、酶在水產品保鮮中的應用、酶在海藻加工中的應用、酶在魚油加工中的應用、酶在水產調味料加工中的應用、酶在甲殼素加工中的應用、酶在魚糜製品加工中的應用、酶在水產食品分析檢測中的應用、水產加工專用酶的研究進展和前景。對酶在水產產品加工中的知識總結和普及有較好的促進作用，同時對水產品加工利用新技術的應用和發展也具有的參考作用，具有的理論深度，也具有較強的實用性。 毛相

朝   中國海洋大學食品科學與工程學院，教授、院長助理，2008年4月畢業於華東理工大學生物反應器工程國家重點實驗室，獲博士學位；2008年4月至2010年1月，任職於中國科學院青島生物能源與過程研究所從事科研工作；2010年1月起，任職於中國海洋大學食品科學與工程學院從事教學和科研工作；2016年入選“中韓青年科學家交流計畫”。 第一章緒論1 第一節酶的分類與命名1 一、酶的分類1 二、酶的命名2 第二節酶的結構與性質5 第三節酶催化反應動力學6 一、Michaelis-Mete方程6 二、Briggs-Haldae修飾Michaelis-Mete方程7 三、米氏方程中K

m、vmax的測定8 第四節酶活力及其測定10 一、分光光度法11 二、螢光法12 三、同位素法12 四、電化學方法12 五、其他方法12 參考文獻13 第二章酶的生產14 一、提取分離法14 二、生物合成法14 三、化學合成法15 第一節酶的發現15 一、傳統的自然分離篩分15 二、分子篩選15 三、環境基因組篩選技術16 四、基因組篩選技術16 第二節酶的分離純化16 一、細胞破碎16 二、酶的提取17 三、酶的純化17 四、酶的濃縮、乾燥與結晶29 第三節酶的表達30 一、RA的生物合成——轉錄30 二、蛋白質的生物合成——翻譯32 第四節酶的發酵35 一、產酶微生物35 二、發酵方法

37 三、發酵條件37 四、提高產酶的措施40 參考文獻41 第三章酶的分子修飾技術42 第一節酶的化學修飾42 一、被修飾酶的性質43 二、修飾反應的條件45 三、酶蛋白修飾反應的主要類型46 第二節酶的有限水解修飾48 一、肽鏈有限水解修飾的定義48 二、肽鏈有限水解修飾的原理48 三、肽鏈有限水解修飾的作用49 第三節酶的氨基酸置換修飾技術49 第四節酶的親和標識修飾技術50 一、親和標記51 二、酶的不可逆抑制劑51 三、親和試劑與光親和標記52 第五節酶的大分子結合修飾技術52 一、通過修飾提高酶活力53 二、通過修飾可以增強酶的穩定性53 三、通過修飾降低或消除酶蛋白的抗原性53

第六節金屬離子置換修飾55 一、金屬離子置換修飾的方法55 二、金屬離子置換修飾的作用55 第七節酶分子定向進化理論與應用56 第八節應用蛋白質工程技術修飾酶57 參考文獻59 第四章酶的固定化技術60 第一節酶的吸附法固定化技術61 一、物理吸附法61 二、離子吸附法62 第二節酶的共價結合法固定化技術62 一、重氮法63 二、疊氮法63 三、溴化氰法63 四、烷化法和芳基化法64 第三節酶的離子結合法固定化技術65 第四節酶的包埋法固定化技術66 一、凝膠包埋法66 二、微膠囊包埋法66 第五節酶的交聯法固定化技術68 第六節酶的固定化新技術70 一、酶的新型固定化載體70 二、酶的新

型固定化形式73 三、酶的定向固定化技術74 四、酶的其他新型固定化技術76 第七節酶的固定化反應影響因素76 一、磁場的影響76 二、介孔材料的孔徑及孔道結構的影響77 三、介孔材料的表面特性和形態結構的影響77 四、溶液pH值的影響77 第八節酶的固定化評價指標77 一、固定化酶的活力78 二、固定化酶的結合效率和酶活力回收率78 三、固定化酶的半衰期79 參考文獻81 第五章酶在水產品保鮮中的應用84 第一節溶菌酶在水產品保鮮中的應用84 一、溶菌酶的來源及分類84 二、溶菌酶的理化性質、結構及作用機理85 三、溶菌酶在水產品保鮮中的應用研究86 第二節葡萄糖氧化酶在水產品保鮮中的應用

88 一、葡萄糖氧化酶的來源及生產89 二、葡萄糖氧化酶的理化性質、結構及作用機理89 三、葡萄糖氧化酶在水產品保鮮中的應用研究90 第三節穀氨醯胺轉氨酶在水產品保鮮中的應用91 一、穀氨醯胺轉氨酶的來源及分類91 二、穀氨醯胺轉氨酶的理化性質、結構及作用機理92 三、穀氨醯胺轉氨酶在水產品保鮮中的應用研究93 第四節脂肪酶在水產品保鮮中的應用94 一、脂肪酶的來源及分類94 二、脂肪酶的理化性質、結構及作用機理94 三、脂肪酶在水產品保鮮中的應用研究96 參考文獻97 第六章酶在海藻加工中的應用99 第一節褐藻膠裂解酶在海藻加工中的應用100 一、褐藻膠100 二、褐藻膠裂解酶101 三、

褐藻膠裂解酶在海藻加工中的應用研究103 第二節瓊膠酶在海藻加工中的應用104 一、瓊膠與瓊膠寡糖104 二、瓊膠酶105 三、瓊膠酶在海藻加工中的應用研究107 第三節卡拉膠酶在海藻加工中的應用109 一、卡拉膠109 二、卡拉膠酶110 三、卡拉膠酶在海藻加工中的應用研究113 第四節岩藻多糖降解酶在海藻加工中的應用114 一、岩藻多糖114 二、岩藻多糖降解酶114 三、岩藻多糖降解酶在海藻加工中的應用研究115 第五節纖維素酶在海藻加工中的應用116 一、纖維素116 二、纖維素酶117 三、纖維素酶在海藻加工中的應用研究120 第六節蛋白酶在海藻加工中的應用121 一、蛋白酶121

二、海洋蛋白資源酶解產物的開發利用124 第七節芳香基硫酸酯酶在海藻加工中的應用125 一、芳香基硫酸酯酶125 二、芳香基硫酸酯酶在海藻加工中的應用研究127 第八節昆布多糖酶在海藻加工中的應用128 一、昆布多糖128 二、昆布多糖酶129 三、昆布多糖酶在海藻加工中的應用研究132 參考文獻133 第七章酶在ω-3型多不飽和脂肪酸製備中的應用135 第一節ω-3型多不飽和脂肪酸概述135 一、ω-3型多不飽和脂肪酸的結構135 二、ω-3型多不飽和脂肪酸的功效136 三、ω-3型多不飽和脂肪酸的來源138 第二節酶在ω-3型多不飽和脂肪酸提取中的應用141 一、物理化學法141 二、酶

解法142 第三節酶在ω-3型多不飽和脂肪酸精製中的應用144 一、物理化學法144 二、酶在ω-3PUFA甘油酯製備中的應用146 三、酶在ω-3PUFA型磷脂製備中的應用157 參考文獻159 第八章酶在水產調味料加工中的應用166 第一節酶的賦味特性167 第二節酶在魚類調味料加工中的應用168 一、酶在傳統發酵魚露中的應用169 二、酶在現代速釀魚露中的應用170 三、生物酶解技術在魚調味料中的應用171 四、酶對魚類調味料風味的影響175 第三節酶在蝦調味料加工中的應用177 一、酶在蝦發酵調味品中的應用177 二、酶對蝦類調味料風味的影響179 第四節酶在貝類調味料加工中的應用1

81 一、酶在不同貝類調味品加工中的應用181 二、酶對貝類調味料營養物質生成的影響183 三、酶對貝類調味品風味的影響184 第五節酶在藻類調味料加工中的應用185 一、酶在不同藻類調味品中的應用185 二、酶對藻類調味品風味的影響186 第六節酶在其他調味料加工中的應用187 參考文獻188 第九章酶在甲殼素加工中的應用191 第一節甲殼素的簡介及應用191 一、甲殼素191 二、甲殼素的應用192 三、甲殼素的提取193 四、甲殼素的生物合成與水解194 第二節酶在甲殼素脫乙醯中的應用195 一、殼聚糖的簡介及應用195 二、甲殼素脫乙醯的研究現狀199 三、酶法製備殼聚糖199 第三

節酶在甲殼寡糖及殼寡糖製備中的應用204 一、甲殼寡糖及殼寡糖的簡介及應用204 二、甲殼寡糖及殼寡糖製備的研究現狀207 三、酶法製備殼寡糖209 四、酶法製備甲殼寡糖212 參考文獻215 第十章酶在水產蛋白加工中的應用219 第一節酶法製備水產源多肽的方法219 一、常見的蛋白酶219 二、水產蛋白源221 三、單酶水解221 四、複合酶水解222 第二節多肽的分離純化與結構鑒定223 一、多肽的分離純化223 二、多肽結構的鑒定方法226 第三節水產源呈味肽227 一、鮮味肽228 二、鹹味肽228 三、甜味肽229 四、苦味肽229 第四節水產源生物活性肽231 一、抗氧化肽231

二、ACE抑制肽233 三、免疫調節肽234 四、抗疲勞肽236 五、肽237 六、金屬離子螯合肽238 參考文獻240 第十一章酶在水產食品分析檢測中的應用245 第一節酶在水產品鮮度檢測中的應用245 一、比色法檢測水產品鮮度246 二、生物感測器檢測水產品鮮度246 三、酶聯免疫吸附檢測水產品鮮度247 第二節酶在水產品重金屬檢測中的應用248 一、酶抑制法檢測重金屬248 二、免疫學檢測法檢測重金屬254 第三節酶在水產品藥物殘留檢測中的應用257 一、水產品中磺胺類藥物檢測257 二、水產品中硝基呋喃類藥物的檢測259 三、水產品中孔雀石綠殘留的檢測259 四、水產品中氯黴素的檢

測260 五、水產品中泰樂黴素的檢測261 六、水產品中喹諾酮類藥物的檢測262 七、水產品中喹乙醇的檢測263 參考文獻264 第十二章水產加工專用酶的研究進展和應用前景266 第一節酶在水產品加工中的研究進展267 一、海洋活性物質組成267 二、水產加工專用酶的研究進展269 第二節應用前景及展望275 一、挖掘和開發新型酶庫資源276 二、蛋白質工程技術改造現有酶資源276 參考文獻276 海洋面積遼闊、生物資源豐富,為人類提供了大量的魚、蝦、貝、藻等食物,海洋食品已逐漸成為人們賴以生存的重要食物來源,國內外都將開發利用海洋資源作為經濟發展的重要內容。海洋經濟近年

來蓬勃發展,2017年海洋水產品產量已達3300余萬噸,占全國漁業總產量的51.5%。2017年全國海洋經濟生產總值7.76萬億元,占國內生產總值的9.4%,已成為國民經濟中的一個嶄新亮點。 近年來,海洋食品加工技術水準有了長足的發展,但海洋食品加工業的發展空間依然較大。酶工程技術因其高效可控、反應溫和、綠色節能等優點,在食品、醫藥、化工和能源等產業發揮著越來越重要的作用,加速了傳統產業向綠色生物製造產業的變革。然而,海洋生物資源中的多糖、脂質和蛋白質等營養成分的結構特殊、組分複雜,現有酶工程技術應用到海洋生物資源的加工過程仍然面臨著較多的困難和挑戰。因此,針對海洋食品資源的結構和組分特點,

開發適用于海洋食品加工的酶工程技術,是解決這些問題的關鍵。 為此,我們編寫了《海洋食品酶工程》一書,以滿足科研、教學和生產的需要。本書除了涵蓋酶的生產、酶的分子修飾技術、酶的固定化技術等酶的基本應用理論知識之外,重點歸納了現階段酶工程在水產品保鮮、海藻加工、ω-3型多不飽和脂肪酸製備、水產調味料加工、甲殼素加工、水產蛋白加工和水產食品分析檢測等領域的應用情況。全面系統地介紹了海洋食品的酶工程加工技術,並對海洋水產加工專用酶的研究進展和應用前景進行了展望,力求保證本書的專業性、科學性和實用性,使之更適宜於教學和科研的需要。 本書編寫分工如下:第一~三章由毛相朝和孫建安編寫;第四章與第八章由解

萬翠、李銀平和劉振編寫;第五章由董平編寫;第六章與第十一章由倪輝、朱豔冰和黃文燦編寫;第七章由馬磊編寫;第九章由劉炳傑編寫;第十章由侯虎編寫;第十二章由孫慧慧編寫。全書由毛相朝負責統稿。 本書在編寫過程中得到了中國海洋大學教材建設基金和重點教材建設專案的資助,作者在此表示衷心的感謝。 本書適用於高等院校食品科學與工程、水產品加工與貯藏工程、生物工程等專業的學生使用,也可作為從事海洋食品加工的科技人員及相關研究人員的參考書。 本書涉及內容較廣,加之編者水準與能力有限,書中難免存在不足和疏漏之處,敬請廣大讀者批評指正。 毛相朝 中國海洋大學 2019年4月

高速850nm少模VCSEL設計與特性優化

為了解決下 孔徑 深度的問題，作者許聰基 這樣論述：

移動設備的激增和雲計算的概念極大地改變了我們使用互聯網的方式，如流媒體視頻和社交網絡，這大大增加了全球互聯網流量。通過使用光互連代替傳統的銅纜，我們將獲得更大的帶寬並且不受電磁干擾的影響。使用高速垂直腔面發射激光器（VCSEL）可以提高調制效率並提高系統的速度限制。本研究的第一部分，我們將專注於通過數值模擬不同設計的腔長、氧化物孔徑幾何形狀和分佈式布拉格反射器(DBR)的影響來提高VCSEL的帶寬。透過PICS3D 模擬發射激光器(VCSEL)程序優化850-nm GaAs高速垂直腔表面的頻率響應特性。使用5-μm氧化物孔徑尺寸，頻率響應行為可以從18.4 GHz和15.5 GHz至21.2

GHz和19 GHz，分別在25°C和85°C時最大為3 dB。數值模擬結果還表明頻率響應性能從21.2 GHz和19 GHz提高到30.5 GHz。由於腔長從3λ/2減少到λ/2，因此在25°C和85°C下最大為3 dB的24.8 GHz。因此，高速VCSEL器件是在改進的結構上製造的，並展示了85°C時的速率達50 Gb/s的數據傳輸速率。第二部分是關於Zn擴散單模或少模VCSEL的高速性能。單模VCSEL在長距離傳輸時不會出現色散，但研究表明存在帶寬飽和和低頻滾降等高速特性下降的問題。通過數值觀察Zn擴散孔徑對模式控制的影響，我們成功地模擬了具有Zn擴散的少模VCSEL，並進一步討論了

高速性能。我們發現在高注入電流下注入電流與光模式的重疊很差，這將導致調制帶寬飽和。同法Zn擴散也用於少模(FM)垂直腔面發射激光器(VCSEL)，其准單模SMSR的性能超過20 dB。由於高階橫模通過雜質引起的Zn擴散無序達到抑制效果，因此VCSEL具有更大的氧化物孔徑，因此具有穩定的輸出功率。VCSEL的氧化物限制孔徑為6 μm，Zn擴散孔徑為4 μm，深度為1 μm。它可以在9 mA時達到高達24.8 GHz的諧振頻率和超過20 GHz的調制帶寬。演示了使用編碼NRZ-OOK在100 m漸變折射率單模光纖(GI-SMF)上以超過50 Gbit/s的比特率進行無差錯傳輸。