新一代光纤智能传感网技术进展

新一代光纤智能传感网是一项涵盖领域较为广泛的综合性技术,主要包括微结构光纤传感、基于非线性光学散射的光纤传感、基于光纤扰动的光纤传感、传感网的优化及应用技术四个方面。燕山大学、天津大学研制了不同类型的光子晶体光纤传感器,可用于生物化学方面检测。中国计量学院、南京大学开展了基于非线性光学散射的光纤系统研究,并在实际工程中得到应用。复旦大学、天津大学、上海理工大学针对光纤扰动的理论、算法等方面进行了研究。天津大学开展了光纤传感网优化及应用的研究,并在实际中得到应用。该文简要介绍了上述科研机构在光纤智能传感网技术方面取得的进展,为广大科研工作者进行相关研究提供参考。     

光纤陀螺光纤环Shupe效应的三维有限元模型

针对传统二维热致非互易光纤环模型的局限性,建立了光纤环柱面坐标三维计算模型,可分析光纤环径向、轴向和周向温度不均匀变化导致的热致误差速率和热致误差角度．采用有限元方法对光纤环三维物理模型进行数值仿真,定量分析由温度激励造成的热致误差速率和热致误差角度．开展了光纤环温度激励实验,对比仿真和实验结果,验证了光纤环三维物理模型的有效性．并将光纤环三维计算模型成功地应用于光纤陀螺（FOG）纤环瞬态特性检测方法所用的温度激励源设计．     

基于机器视觉的零件自动装配系统

针对工业装配生产线的削刀架自动装配问题，基于机器视觉技术，构建了一套在线机器视觉系统．采用特征值方法识别零件，并通过质心法结合特征点及最小二阶矩进行定位．利用带有透镜径向一阶畸变的小孔摄像机模型，采用径向排列约束（RAC）2步标定法对摄像机进行了标定，并在线验证．实验结果表明，该方法可获得很好的识别效果，识别零件正确率100％，系统工作时间约300ms，满足装配作业的实时性和精度要求．     

新一代光纤智能传感网与关键器件基础研究进展

天津大学在973计划项目的资助下,开展了光纤传感技术相关研究.其主要内容包括设计了基于光子晶体光纤的填充银线的PCF-SPR传感器,最佳灵敏度为2 400 nm/RIU;设计了一种基于液芯光子晶体光纤的PBG-PCF温度传感器,传感器的最高分辨率为4×10³ nm/RIU;设计了基于甲苯-氯仿混合溶液填充的光子晶体光纤可调谐热敏光开关,通过改变溶液配比实现不同温度跃变点;构建了基于光微流体理论的3种结构模型,并针对模式场分布及磁场探测展开了研究;构建了基于L波断掺饵光纤放大器的光纤内腔气体传感系统,其绝对误差小于0.04%;针对传感器结构、解调光路、解调算法,设计并优化了F-P传感系统;提出了针对光纤传感网的评估鲁棒性模型,开展了梳状暗调谐光源技术和OFDR技术在光纤传感网检测方面的研究.     

白光干涉零光程差位置四步测量法及其精度分析

为研究现代干涉技术的应用，提出一种测量绝对长度和位移大小的白光干涉中零光程差位置测量方法。在测量中以双光束干涉条纹间距的四分之一大小为采样间隔，以四步测量法作为数据处理方法确定干涉条纹的局部调制度，采用重心法确定干涉条纹调制度的最大值位置，并以此作为零光程差位置，对光电测量系统中的机械精度与光电测量精度对测量结果的影响进行了定量计算，使用本方法，在1％的光强测量精度下可达到10nm的位置定位精度。     

自参考式光纤气体传感数据处理方法

气体检测是光纤传感领域的一大研究热点．在强度吸收型气体传感系统中,吸收致光强变化的检测直接影响到气体浓度的解调精度．以内腔吸收式气体传感系统为例,采用自参考式数据处理方法实现气体吸收谱线的自动识别与浓度解调．根据朗伯．比尔（L-B）定律,理论推导了光强检测误差对浓度解调误差的影响．采用自参考式浓度解调算法,提取了乙炔气体的吸光度曲线,并从理论和实验2方面计算了气体吸收峰的吸光度．分别采用自参考式和预参考式解调算法,再结合2种不同的拟合线型,计算了500组实验数据中9条乙炔气体吸收谱线的吸光度．结果表明,采用自参考式解调算法．Lorentzian拟合时解调误差最小且不超过250×10^-6．再结合波长扫描理论,浓度传感的解调精度可得到进一步提升．     

Talbot干涉仪反射镜转角误差对光纤光栅写入的影响

为了高效地制作光纤光栅，分析了Talbot干涉仪，基于电磁理论，考虑准分子激光器空间相干性和时间相干性的影响，同时将反射镜转角作为模型的关键参数，建立了一个Talbot干涉仪干涉场计算模型，该模型能给出Talbot干涉仪干涉场的真实强度分布情况．又利用该模型讨论了Talbot干涉仪两反射镜转角误差对光纤光栅写入的影响。计算结果表明，两反射镜转角误差对Talbot干涉仪的远场干涉的对比度影响很大。因此，在制作光纤光栅时，应尽量保证Talbot干涉仪反射镜转角的准确性。     

光纤法珀传感解调方法研究进展

光纤法珀传感器是目前发展历史最长、应用最普遍、技术最成熟的一种光纤传感器，广泛应用于各类极端复杂的环境中，对其传感信息进行准确解调是实现高精度测量的关键。首先对光纤法珀传感技术的发展历程进行了回顾和评述，接着介绍了光纤法珀传感器的类型和基本传感原理，对光纤法珀传感器解调方法的研究进展进行了阐述，从强度解调和相位解调两方面分别介绍了强度解调法、光谱解调法和低相干干涉解调法。最后总结了各类解调方法的应用特点，为光纤法珀传感器高精度快速解调的研究与应用提供参考。     

耐辐射奇球菌急性毒性研究

摘要:目的 探讨耐辐射奇球菌( Deinococcus radiodurans,DR)活菌及细菌破碎物的急性毒性。 方法 分别将 DR 高浓度 1×10⁹ / mL(高浓度活菌组) 、低浓度 1×10⁷ / mL(低浓度活菌组) 、细菌破碎物高浓度 1× 10⁹ / mL( 高浓度细菌破碎物组) 、低浓度 1×10⁷ / mL(低浓度细菌破碎物组) 以 0. 4 mL / 10 g 灌胃 KM 小鼠,TGY 培养基组灌胃相同体积的胰蛋白胨葡萄糖酵母琼脂培养基( tryptone glucose yeast agar medium) ,间隔 8 h,灌胃 2 次后,观察 14 d,以小鼠行为学、脏器系数、体质量、血常规(白细胞、淋巴细胞、红细胞、血红蛋白、红细胞压积、平均红细胞体积、血小板) 以及血浆生化指标(谷丙转氨酶、谷草转氨酶、总蛋白、肌酐、肌酸激酶、镁、磷、肌酸激酶 MB 型同工酶、乳酸脱氢酶) 变化作为评判依据,比较分析耐辐射奇球菌的毒性。 结果 不同剂量组的小鼠,均未见分泌物、大小便、呼吸及运动异常,灌胃后 0. 5 h 至实验结束,未观察到反应迟钝、瞳孔改变、眼球凸出、眼睑下垂、皮肤颜色改变等异常,受试小鼠体质量、血常规和血液生化指标与 TGY 培养基组比较,无显著差异,脾脏系数在低浓度细菌破碎物组有显著增大,病理学检查,未见实质性病变。 结论 DR 活菌及其细菌破碎物对小鼠无急性毒性,为 DR 在临床中的拓展应用提供实验依据。