一种宽幅高分辨率CO2探测仪光学系统设计

为了实现空间载荷在高时间分辨率下对CO_2吸收光谱的高精度测量,以满足研究大气CO_2源和汇问题的需求,设计了一种宽幅高光谱分辨率CO_2探测仪光学系统。满足总体指标:轨道高度705 km,幅宽200 km,地面采样间隔2 km×2 km。通过采用浸没式衍射光栅作为分光元件,设计F数为1.8,光谱分辨本领20 000(光谱分辨率0.08 nm)的CO_2探测仪光学系统。光学系统由前置望远系统与类Littrow式分光系统组成。设计结果表明,系统实现了0.08 nm的高光谱分辨率,在系统奈奎斯特频率(25 lp/mm)处,系统的调制传递函数(MTF)优于0.65,探测器单个像元内衍射能量集中度高。系统具有良好的性能,满足应用需求。     

大折射率差聚合物阵列波导光栅的设计与制作

分析了阵列波导光栅的结构、原理,并在Si基衬底上根据大折射率差的新型聚合物材料设计并制作了8×8的阵列波导光栅波分复用器件.波分复用器的中心波长为1551.4nm,输出波长间隔Δλ为0.8nm.制作的器件的插入损耗在中心波长处的测试结果约为9dB,相邻通道的串扰测量值小于-25dB.器件的尺寸为0.9cm×1.8cm.     

集成光功率分配器的优化设计

针对光子集成技术中，理论优化光功率分配器结构的方法存在复杂度高、耗时长、尺寸大等不足。利用逆向设计思维，提出一种E-DBS算法，研究并优化出了结构紧凑，大小仅为2.16μm×2.16μm,能实现多种分光比、高效率输出的集成光功率分配器。通过仿真设计，验证了1∶1、1∶1.2、1∶1.5、1∶2四种不同分光比的集成光功率分配器。在波长为1 400～1 600 nm, 4种光功率分配器在仿真条件下，分光比的误差绝对值均控制在0.605 dB之内，仿真实验结果符合预期目标。     

基于金银复合膜的光子晶体光纤表面等离子体共振传感器

为了优化基于D型光子晶体光纤单层金属膜折射率传感器的性能,提出了一种基于金银复合膜的D型光子晶体光纤表面等离子体共振(PCF-SPR)效应传感器.该传感器具有结构简单、灵敏度高、能有效减少银的氧化、半高宽窄等优点.利用有限元法对所提出的传感器结构进行了模态分析,以评估该传感器的各项参数.仿真结果表明：在纤芯小空气孔直径为0.20μm、大空气孔直径为0.75μm、气孔间距为2.00μm、金膜的厚度为15 nm、银膜的厚度为30 nm时,最大折射率灵敏度为6 400.00 nm/RIU,分辨率为1.56×10^-6 RIU;在相同结构中,相比于单层金膜的折射率灵敏度提高了120%,分辨率提高了95%.该传感器可应用于高灵敏度折射率传感或温度传感等领域.     

基于多通道窄带滤波阵列的微型多光谱成像仪

设计出一种基于多通道窄带滤波阵列的微型多光谱成像仪.系统根据推帚式成像光谱仪的原理进行设计,采用多通道窄带滤波阵列在后光学系统进行分光,利用高精度载物台驱动实验目标进行推扫成像,选用USB总线作为数据采集的微机接口.整个系统由宽光谱光源、普通光学镜头、分光滤波片、面阵CCD成像装置、载物台自动装置以及数据采集和控制模块等几部分组成.系统的光谱范围从760 nm到900 nm,共16个波段,光谱分辨率＜10 nm.系统具有同时获取不同波长光谱信息、结构紧凑、成本低、可靠性强和小型化等优点;不仅能够提供目标在近红外的单波段光谱图像,而且能够获得图像中任意像素的光谱曲线,实现光谱技术和成像技术的结合.     

Offner型中波红外成像光谱仪分光系统的设计

Offner型分光系统属于同心光学系统,适用高光谱的分光系统。通过分析和计算确定轴外物点的子午像点和弧矢像点,从而得到Offner型分光系统像散的表达式,采用中心波长消像散的思想,确定系统的初始结构。优化设计适用于中波红外波段(3,000~5,000,nm)的该类型成像光谱仪分光系统。设计得到的系统具有结构简单紧凑、相对孔径大(F/2.5)、物像方远心等优点,色畸变和谱线弯曲均小于0.1%,,成像质量接近衍射极限。     

可见光消偏振介质分光薄膜的研制

在现代光学测试和光学应用中,基于分束镜的分光效率特点,研制出了一种高稳定性的介质消偏振分光膜。光消偏振介质分光薄膜采用了等效折射率和等效厚度的选材方式,并对高低折射率材料的匹配进行了优化处理,得到了高低折射率材料组合的优选结果。发现了中心波长对消偏振分束镜的反射光与透射光影响的因素,探讨了一种低误差灵敏度的高稳定性介质分光膜设计方法,其特点是膜系结构简单,易于批量生产,并研制出较为理想的宽波段与广角度变化的中性介质分光膜。     

微孔滤膜富集分光光度法测定痕量镉

研究了Cd(Ⅱ)与硫氰酸钾和罗丹明B形成络合物,经微孔滤膜富集,用二甲亚砜将其溶解,用分光光度法测量其吸光度,建立了一种分光光度法测定痕量Cd(Ⅱ)的新方法.本方法最大吸收波长为580 nm,表观摩尔吸光系数ε580=6.85×105L/mol·cm,检出限为6.77×10-10g/m L,线性范围为0.001~0.14μg/m L.该法用于实际样品的测定,结果令人满意.     

原子吸收分光光度法测定多糖铁复合物胶囊中铁含量

建立一种基于原子吸收分光光度法的检测方法,准确高效地测定多糖铁复合物胶囊中铁含量.采用原子吸收分光光度法,以5％硝酸作为溶剂,检测波长为248.3 nm.同时对该方法的线性、精密度、重复性、稳定性和回收率进行了验证.最后分别采用传统碘量法和原子吸收分光光度法对多批次多糖铁复合物胶囊中铁含量进行了测定,并比较了测定结果....     

微小型红外光栅光谱仪光学系统的设计与优化

光学系统是微小型光谱仪的核心部分,光学系统的设计质量将直接影响微小型光谱仪的性能.本文利用Zemax光学软件,对具有不对称Czemey-Turner结构的光栅光学系统进行设计与性能分析,并通过优化建立了满足要求的光学结构,该结构能实现波长范围为3-5μm的光谱检测,最小分辨波长间隔可小于50nm,光学系统特征尺寸小于10cm.本研究为微小型红外光谱仪的研制提供了前期理论基础与设计参考.     

小型光纤光谱仪的研制

通过ZEMAX光路优化设计,采用CPLD和USB接口技术以实现CCD高速驱动和数据传输。该系统使用光纤束进行导光、平面衍射光栅对采集到的光分光后,由线阵CCD进行光电转换;并利用相关双采样技术,获得相应光强分布数据,再利用最小二乘法对光谱仪进行标定。研究结果表明该光谱仪波长准确度优于1nm,波长重复误差小于0.2nm。     

1-(4-硝基苯基)-3-(4-安替吡啉基)-三氮烯分光光度法测定痕量银

在新三氮烯试剂1-(4-硝基苯基)-3-(4-安替吡啉基)-三氮烯与银配位反应的基础上,建立了更灵敏和选择性更好的测定银离子的分光光度方法.结果表明,反应摩尔吸光系数为1.26×105L/(mol.cm),最大吸收波长为530 nm,银量在0～460μg/L范围内符合比尔定律.对显影废液中的痕量银离子进行测定,结果令人满意.     

新型纯转动喇曼激光雷达系统单色仪设计及分析

采用双光栅6级闪耀衍射分光方法,设计了一套高光谱分辨率、干扰光高抑制比的新型纯转动喇曼激光雷达单色仪系统,并对该系统的设计方案进行了计算和分析.结果表明,系统通过6级闪耀衍射分光能实现N2分子转动喇曼的单谱线信号提取,并且相对于5级闪耀衍射分光能更好地抑制强弹性散射光的干扰.     

紫外分光光度法测定细叶亚菊总黄酮方法的建立

目的:建立紫外分光光度法测定细叶亚菊总黄酮含量的方法.方法:对芦丁标准对照品和细叶亚菊提取液用4种显色方法进行全波长扫描,每种显色方法分别确定一个或两个波长.在确定的各波长下,以芦丁对照品建立标准曲线,并测定细叶亚菊总黄酮含量.结果:确定了细叶亚菊总黄酮的含量测定方法,以芦丁为对照品,检测波长为362.0nm,显色剂为AlCl_3-CH_3OH.在此条件下测得的精密度RSD为1.11%,重复性RSD为1.08%,稳定性RSD为0.84%,加样回收率为98.70%.结论:该显色方法操作简便、精密度高、重复性好、稳定性强、回收率好.     

基于TMS320DM642的光栅型激光告警系统的设计与实现

为迅速无误地获得来袭激光的波长和方位角信息,根据光栅衍射原理,设计了基于TMS320DM642的光栅型激光告警系统。该系统采用优化的图像处理算法,能够迅速判别来袭激光。实验表明:该系统有效探测来袭激光波长范围为800~1 500 nm,精度为10 nm,角度分辨率为2°。     

自混合干涉效应及其在位移测量应用中的进展

对自混合干涉系统的位移测量研究进展进行了综述.首先对自混合干涉的发展概况进行了介绍,然后着重介绍了基于自混合干涉系统的位移测量系统.文中将基于自混合干涉的位移测量技术分为条纹计数法,模跳测量法,合成波长测量法,拍频测量法,光回馈水平差异测量法,分区细分法.条纹计数法最易于实现,系统最简单,但分辨率低,一般为半个光波长.模跳测量法利用跳模原理进行测量,分为开环和闭环模跳测量法两类,所对应的分辨率分别为40和50 nm.合成波长测量法则利用双激光器同时回馈时两激光器光强条纹相位差异实现位移测量,测量速度和范围相对于传统单激光器相位测量法大大提高.拍频测量法利用光回馈引起激光器频率变化的现象对位移进行测量,系统的分辨率为5 nm.光回馈水平差异测量法巧妙运用透镜实现系统不同水平的光回馈,实现系统的分辨率为20 nm.分区细分法则利用双频激光器中两垂直偏振光光强曲线交叉变化的特点,对条纹交叉结果进行分区,能实现分辨率为八分之一光波长.文中同时对各种测量方法的原理进行了介绍,对各自系统的优缺点也进行了评述.     

紫外分光光度法测定热敏纸中的双酚S

为了检测热敏纸中的双酚S(BPS),提出了一种基于三乙胺(TEA)碱解BPS,并用紫外分光光度法进行检测的方法.研究了三乙胺的体积分数、反应时间、反应温度对体系吸光度(A)的影响,优化了样品提取条件:提取溶剂、提取时间、提取温度、料液比.结果表明,经碱解后双酚S体系的最大吸收波长由257 nm红移至294 nm,相应的A增大,测定BPS的线性为5.00×10^-5~3.00×10^-2 g/L,线性相关系数为0.995 1,检测限为5.00×10^-5 g/L.这种方法简单快捷,结果稳定准确,适用于热敏纸中BPS的测定.     

酸性铬蓝K分光光度法测定盐酸西布曲明的含量

在pH 值为7.50的Britton-Robinson缓冲介质中, 盐酸西布曲明与酸性铬蓝K反应, 形成离子缔合物, 溶液颜色发生明显改变, 最大吸收波长位于564 nm, 同时在652 nm处形成负吸收. 在负吸收处, 线性关系良好, 从而建立测定盐酸西布曲明的分光光度法. 在652 nm处, 盐酸西布曲明的浓度在0~4.80×10–6 mol/L范围内遵守比尔定律, 表观摩尔吸光系数为3.35×104 L/(mol?cm), 检出限为1.66×10–7 mol/L. 该方法具有较高的灵敏度和良好的选择性, 用于合成样及尿样中盐酸西布曲明的测定, 结果满意.     

YF-1型萤光分光光度计的研制

YF-1型萤光分光光度计采用汞灯光源,以干涉滤光片代替激发单色器,玻璃棱镜为发射单色器,光电倍增管作光电检测元件。四位数字显示。仪器灵敏度高,可检测0.05ppb硫酸奎宁;线性范围宽,可定量测定0.1—1000ppb的硫酸奎宁;稳定性好,双份测定精密度优于±1％。可供例行定量分析,亦可用于测绘萤光发射光谱,波长范围360—30.nm。     

微波消解-紫外分光法测定富硒沼泽红假单胞菌中的硒含量

对富硒沼泽红假单胞菌菌体中微量元素硒含量的测定方法进行了研究,采用微波消解-紫外分光光度法测定了样品中的硒含量,对微波消解样品和紫外分光光度法的各种操作条件进行了优化,得到的优化条件是:消解液为HNO₃/H₂O₂ 5:1（V/V）,微波功率为650 W,消解时间为3 min,测定波长为334 nm,配位剂用量为3 mL,配合反应酸度及萃取酸度为2.0,反应温度为45℃,反应时间为50 min.在优化条件下,该方法的测定范围为1～200μg（y=0.0104x+0.0024,r=0.9997）,检出限达0.91μg,相对标准偏差为1.76%,回收率为98.4～103.1%.该方法具有灵敏度高、稳定性好、操作简单等显著优点,适于基层实验室和工业生产中应用.