平面光波导型液体折射率传感的研究

采用K+-Na+交换技术制备了玻璃平面光波导,采用IWKB和逆分析转移矩阵相结合的方法,发现离子交换波导内部的折射率分布呈指数型。在理论上模拟出波导耦合角和包层物质折射率之间的变化关系曲线,用离子交换6、18和24h后形成的平面光波导进行传感实验,实验结果验证了波导的耦合角随液体包层折射率增加而增大的规律,并发现交换时间为6h形成的单模波导具有高的折射率传感灵敏度。该技术有望在微量液体折射率测量中得到应用。     

分光计测不同谱线液体折射率的光学实验设计

以分光计、高压汞灯和水样三棱镜为主要实验工具,选用纯净水为测量液体,运用2种方法设计实验.给出公式推导过程,分别测量3种光谱线在纯水中的折射率并对测量结果进行误差分析.结果表明,垂直底面入射法测量液体折射率更接近于理论值,但平行侧面入射法也可以作为实验课的思考题,要求学生设计并进行实验操作.     

蘸粘式光纤液体分析仪

提出了一种能够同时测量液体的浓度、折射率、表面张力、接触角和粘滞系数等物理化学参数的光纤液体分析仪,介绍了蘸粘式光纤液体分析仪的工作原理和光纤探头的结构设计,给出了在表面张力的作用下光纤探头周围的液体形状变化过程.分析了接收到的光强信号的变化规律,并对纯水、饮料、酒精和油等液体样品进行测试分析,实验结果表明蘸粘式光纤液体分析技术可以用于对不同液体的检测分析.     

光纤微腔法布里-珀罗干涉传感器研究进展

光纤微腔传感器因本质安全、体积小、成本低、抗电磁干扰等优点，在光纤传感领域中获得了广泛关注.针对光纤微腔法布里-珀罗干涉传感器可测参量多并可实现多参量同时测量的特点，重点介绍了光纤微腔法布里-珀罗干涉传感器技术的研究进展，包括对温度、压力、液体折射率、氢气质量分数、有机挥发物质量分数等参量的测量，详细介绍了传感器的制作方法、传感原理和实验结果.     

基于单模纤锥表面等离子体共振的折射率传感

利用ComingSMF-28(TM)制作了单模纤锥表面等离子体共振传感器,在1384～1614 nm波长范围内,采用波长调制方式对折射率为1.4480～1.4510的甘油水溶液进行了检测,分辨率在3×10-5RIU,这有利于进一步了解单模光纤表面等离子体共振传感器的性能以及在液体折射率检测方面的应用.     

位相补偿法测量双折射样品的折射率差

本实验介绍利用物理学院自制的光学双稳、非稳、混沌及动力学存储系统，测量双折射样品的微小位相差及折射率差的实验。     

激光系统对液面信息的探测与研究

实验上建立了测量液体表面波振幅的激光探测系统。实验中用CCD每隔0.0625s采集一次图样。利用计算机软件扫描、分析采集到的图样,求出了液体表面波的振幅,其大小在微米量级,对于一定深度的液体,研究了液体表面波衰减时的动态过程,结果表明,表面波衰减过程中其振幅随时间呈指数规律减小,计算得到衰减系数。     

用迈克耳逊干涉仪观察液体膜拉脱时的厚度变化

本文应用迈克耳逊干涉仪的白光干涉现象，对液体膜拉脱时厚度变化进行了动态分析，从而对“拉脱法”测液体表面张力系数实验中液体膜厚度的估算提供了实验依据。     

全封闭式毒气实验研究的新进展

长期以来,传统化学实验中防止液体的倒流一直是由人工控制的.在全封闭式化学实验中,若仍用人工控制的方法防止液体倒流那是很困难的.在避免不了的气——液相反应中,关键在于能否制做一种防止液体倒流的自控装置,此问题解决了,就可以使全封闭式化学实验做到装置简单,操作方便,同时又能确保实验顺利进行.     

电磁场驱动离子液体流动研究

离子液体是一种新型材料,因良好的光电特性和不易挥发的特点而用于微流控技术.所研究的离子液体微流控驱动技术采用电磁场驱动法. 用两种理论方法研究了离子液体电磁驱动中的电场、磁场、洛仑兹力分布特性,并将理论结果与实验进行比较. 基于有限体积元数值仿真法的结果与实验一致,而基于泊肃叶定律的计算结果与实验值有较大差距,说明泊肃叶定律不适用于计算离子液体电磁驱动的流速. 通过数值仿真研究了不同形状微流道中的离子液体流场特性,有利于促进离子液体在微流控技术中的应用.     

磁光波导的折射率,吸收系数等参数的测量

本文提出用透射率谱测量波导的折射率、吸收系数等参数的测量方法，对其原理进行了分析，为测量和数据处理提供了理论依据．     

基于强度调制的光纤激光折射率传感器

提出了一种基于光纤布喇格光栅与多模凹锥光纤级联结构的低探测极限光纤激光折射率传感器。采用光纤环形激光器内腔调制技术,获得了稳定、高边模抑制比和窄半峰全宽的激光信号,量化研究了有源结构下凹锥直径与液体折射率变化间响应关系。当凹锥直径为30.53μm时,最大折射率灵敏度可达-128.636 dB/RIU。考虑3σ噪声条件,实际探测极限可达8.49×10^-4 RIU。该传感器具有输出稳定和低温度串扰的优点,在生化传感和环境监测等方面具有潜在的应用前景。     

用Z—scan法研究推拉型偶氮化合物的非线性光学性质

利用Ｚ－ｓｃａｎ法，对掺有以偶氮苯作为母体的一个系列推拉型偶氮化合物的有机聚合物薄膜的非线性光学系数进行了测量，实验结果的分析表明，材料的非线性折射率来源于共轭π电子效应。     

X切LiNbO3晶体退火质子交换光波导特性研究

研究了X切LiNbO3晶体质子交换光波导与退火质子交换光波导的特性,表明X切LiNbO3晶体质子交换光波导的折射率分布呈近似线性阶跃型分布.通过连续时间的退火,光波导的折射率分布向高斯型分布过渡.实验结果还表明,退火过程波导深度d与退火时间的平方根(√t)成线性比例关系,退火后的光波导折射率分布能呈现出长时间的稳定状态.     

表面声光衍射中的伴随热效应及其对光波导模折射率的影响

在声表面波和光导波的声光衍射实验中观察到有伴随的热效应,并测得其对光波导的模折射率产生10^-4~10^-3数量级的变化.用瑞典制造的AGA750型热象仪进行分析,证实了预想的发热机构.     

基于数字全息显微技术的光聚合物折射率测量

提出了一种基于数字全息显微技术（digital holographic microscopy,DHM）的光聚合物折射率测量方法。采用马赫-曾德尔离轴干涉系统记录光聚合物的数字全息图,用混合重建算法提取高精度的相位分布。结合光学轮廓仪测量的光聚合物的形貌分布,通过图像配准得到光聚合物的折射率分布。定量分析了光聚合物在紫外固化过程中的折射率变化,利用DHM获取光聚合物的动态相位分布,进而得到光聚合物的动态折射率分布,绘制了平均折射率随曝光时间的变化曲线。该方法可用于揭示微光学元件的光学性能,以设计高质量微光学系统。     

微重时矩形容器内液体自由晃动等效力学模型

研究微重环境下矩形容器内液体晃动动力学，用付氏级数展开法，得到液体自由晃动的频率与速度势，用力的等效原理建立了液体自由晃动弹簧－振子－阻尼器等效力学给出数值结果。     

用布儒斯特角法测量各向同性固体的折射率

本文介绍一种测量各向同性固体折射率的简单方法．这种方法是应用布如斯特定律在分光仪上实现测量固体的折射率．这种方法测量过程简单、样品加工精度要求低，特别适合于测量那些不透明或半透明固体的折射率．     

椭圆光纤基模偏振特性分析

提出光纤芯为椭圆型的光纤模型．通过高斯近似得出x方向和Y方向基模的相位差和光斑尺寸．提出两种偏振态表象在邦加球上的表达方式．利用邦加球分析了椭圆光纤内基模偏振态，得出离心率e，光纤芯长轴a，纤芯折射率ncn。和相对折射率差△不影响椭圆光纤中基模的偏振态．分析了椭圆光纤长轴a和离心率e对基模拍长的影响，结果表明拍长随离心率e的增加而迅速减小；拍长随光纤芯长轴a增加而迅速减小．进一步讨论了椭圆光纤芯折射ncn。和相对折射率差△对对基模拍长的影响，研究结果表明拍长随相对折射率差△的增加而迅速减小；拍长随椭圆光纤芯折射率ncn。增加而迅速减小．研究结果为设计偏振光纤提出理论依据．     

非传播孤立波的观测及实验结果

本文是对1984年吴君汝等人发现的非传播孤立波进行实验观测。我们使用了多种形状、不同宽度的水槽、用不同表面性质的液体进行实验。实验表明,形成孤波的条件取决于液体的表面性质和深度。纯水不容易形成孤波,加入活化物质、减小表面张力,容易形成孤波。表面张力较大的液体,波形较高而宽度较小。波高除与表面张力有关外,还与驱动振幅有关,驱动振幅增加,波幅增高。我们对两个孤波的相互作用也作了较详细的观测。两个同极性孤波的相互作用,只有在驱动振幅较高时才有可能。