一种手动野外反射光谱测量装置在地表测量中的应用

为了在野外准确地测量地表的双向反射系数(BRF),在这里介绍了由角度测量装置、ASD光谱仪组成的对地光谱测量系统。测量装置的探测方向可以在同一平面内以天顶方向为起点±90°旋转,精度为1.5°,同时可以在0.2～1.5m之间调节测量高度。在探头方向固定ASD地物光谱仪光纤,可以通过改变探测管调节实际测量视场角,使测量时视场角范围变化在8°～25°。该测量系统可以测量地表目标样品的直径范围为5～50cm。同时,通过在探头方向增加的偏振装置可以实现对地表的偏振测量。     

光纤激光干涉测速

为了测量运动物体的速度,基于多普勒效应构建了光纤速度干涉仪.系统由光源发射器与接收器、非对称马赫-曾德尔光纤干涉仪、光电接收系统、数据处理4个部分组成.光电接收探测器采集不同时刻运动物体的反射光波形成的干涉条纹,通过对数据进行分析和计算,获得运动物体的运动速度和加速度剖面.在霍普金森杆测量实验中,为获得具有良好对比度的干涉条纹,激光光源谱带宽应优于50kHz,功率稳定度为0.07dB,测速范围和测量精度由光纤干涉仪的延迟光纤长度决定.干涉仪的标定可通过测量延迟光纤长度为100m时的条纹常数来实现.测量结果表明,由干涉信号求得的膛口速度和由光触发脉冲求得的膛口速度之间的误差在1‰以内.     

反射式光纤传感器接收光功率理论分析

反射式强度型光纤传感器可以有各种不同的结构,而利用被测物做反射面是其中最简单、容易实现的一种。文章从多模光纤组合光场的强度分布着手,推导出了光纤传感器接受光功率与测量距离之间的关系,而测量距离是由反射镜到接收光纤端面之间的长度决定的,其目的是为制作光纤传感器提供理论依据。     

生物体液荧光在位检测仪的设计

介绍了一种直接检测生物体液的光纤光谱仪。根据光纤和毛细管的特性，设计特殊的光纤探头。该探头可以直接插入生物体内，通过毛细管采集生物体液，并直接引入光路中。为了提高测量灵敏度，探头中的光纤采取分层排列以增加体液在光路中的路程。该探头可使测量过程简化并且实现在位监测。利用计算机的并行口控制步进电机带动色散棱镜转动，用光电倍增管接收光谱信号，计算机实时采集并实时显示待测生物体液的光谱特性。通过对光谱进行分析，可以推测许多生物量。     

源重构近远场变换的探头补偿算法

源重构近远场变换方法在天线测量、天线诊断以及成像等方面的应用越来越多.该方法将待测天线的近场分布等效为包围待测天线的一个平面上的磁流作用,从而进行近远场变换,但现有源重构方法由于没有合适的探头补偿算法而精度较低.对此,首先根据互易定理给出等效磁流和探头接收信号之间的积分方程;然后用矩量法将其转化为矩阵方程,并求解出磁流分布;最后得到待测天线的方向图.波导探头测量喇叭天线的例子表明：所提方法得到的方向图的均方根误差仅为现有无补偿方法方向图均方根误差的1/3,该探头补偿算法准确有效.     

用光纤探头测定流化床中气泡的特性

使用以光导纤维联机的光纤探头在线检测系统,同时测得鼓泡气固流化床反应器内的气泡刺穿长度、气泡直径、气泡上升速度、气泡频率、气泡分率及气泡内固体含量等参数。并由此关联出粗颗粒系统的新的气泡直径关联式。     

具有参考信号的反射式光纤液位传感器

描述了一种具有参考信号的反射式光纤液位传感器,它是利用光纤的输光反射原理测量液痊。一根光纤将一束光投射到油面,另一根光纤接收从油面反射回的光,再用一根参考光纤沿着与发送、接收光纤同样的路径传输由发光二极管ＬＥＤ发出的光。再通过反射信号与参考信号的比值运算,有效消除了由于非测量的光强度变化造成的干扰。该液位传感器的测量距离范围是７０ｍｍ～１７０ｍｍ,精度可达１％。     

宽范围光纤位移传感系统结构设计

研究了提高强度调制光纤位移传感器测量范围的方法,采用可控光源、组合式传感探头及程控测量放大信号处理等措施,提出了一套能有效扩大光纤位移传感器量程的综合方法及系统结构.     

利用夫琅和费全息图测定细丝直径

自激光问世后,人们应用衍射方法曾成功地测量了天然雾场;研究了高空云雾水滴和冰晶;测量了粒子运动速度的分布等。本文从衍射理论出发,导出了球面波同轴系统记录细丝衍射图的理论公式,并进行了实验验证。     

渐变多孔光纤的设计与色散特性比较

设计出了一种呈圆形分布的渐变微结构光纤,并运用时域有限差分法计算了该种光纤方形和三角形格点分布的微结构光纤的色散特性,然后对它们的色散特性进行了比较.结果表明:沿水平直径方向相邻空气洞中心点间的距离(Λ)和空气洞的直径(d)对这几种光纤的色散特性影响都比较大;不管是保持孔间距不变而变化空气洞直径或者是保持空气洞直径不变而变化孔间距,圆形分布的和方形格点分布的渐变微结构光纤的色散曲线比较相似,三角形格点分布的微结构光纤的色散曲线却与之相反;通过调节参数,可以在比较宽的波长范围(1.2~1.8μm)内获得超平坦的色散曲线,而且圆形格点分布的光纤较其他两种光纤的色散曲线更为稳定和平坦.     

Microfluidic sorting in an optical lattice

The response of a microscopic dielectric object to an applied light field can profoundly affect its kinetic motion. A classic example of this is an optical trap, which can hold a particle in a tightly focused light beam. Optical fields can also be used to arrange, guide or deflect particles in appropriate light-field geometries. Here we demonstrate an optical sorter for microscopic particles that exploits the interaction of particles-biological or otherwise-with an extended, interlinked, dynamically reconfigurable, three-dimensional optical lattice. The strength of this interaction with the lattice sites depends on the optical polarizability of the particles, giving tunable selection criteria. We demonstrate both sorting by size (of protein microcapsule drug delivery agents) and sorting by refractive index (of other colloidal particle streams). The sorting efficiency of this method approaches 100%, with values of 96% or more observed even for concentrated solutions with throughputs exceeding those reported for fluorescence-activated cell sorting. This powerful, non-invasive technique is suited to sorting and fractionation within integrated ('lab-on-a-chip') microfluidic systems, and can be applied in colloidal, molecular and biological research.     

介质阻挡放电中等离子体子弹的速度

利用针板介质阻挡放电装置,采用光学方法对大气压长间隙空气放电的等离子体羽特性和等离子体子弹速度进行了研究.结果表明:改变外加电压等离子体羽长度会发生变化.利用光电倍增管采集光信号对等离子体子弹速度进行了研究,发现等离子体子弹的速度与针板间距、外加电压以及针尖直径有关.利用光谱仪采集放电的发射光谱,发现放电等离子体中存在OH自由基、氧原子等多种活性粒子,表明该放电在生物医疗领域具有重要的应用价值.     

六边形结构光子晶体光纤的色散特性研究

为解决传统色散补偿光纤补偿带宽小及所需光纤长度大的问题, 利用平面波展开法, 通过改变空气孔孔径及分布周期得到不同结构光纤的色散曲线, 为色散补偿光纤的制作提供理论依据。研究结果表明, 对于普通六边形结构光子晶体光纤, 减小空气孔孔径及增大空气孔分布周期可减小短波段光信号的色散值, 同时长波段光信号色散值随之增大。引入双芯结构后, 在长波段可产生大负色散, 并且通过减小空气孔分布面积能使色散曲线趋于平坦, 可作为宽带色散补偿光纤。     

正方晶格微结构光纤的色散特性研究

应用多极法对正方晶格微结构光纤的色散特性进行了数值模拟,并与空气填充率相同的六角晶格微结构光纤进行了对比,发现正方晶格微结构光纤更容易实现超平坦色散;研究了包层空气孔直径、孔间距和孔层数对色散特性的影响,得到了色散随各个结构参数变化的规律;文章的计算和分析可以为设计适当色散特性的微结构光纤提供理论依据．     

倒Y-型原子系统中增益辅助的慢光研究

通过外加驱动场并使其与四能级原子系统能级共振,能够改变四能级原子系统中的色散和吸收特性。研究表明,选择适当的参数,探测光场可被放大,即有增益产生。同时,探测光场增益-吸收系数表现为增益。这种现象正好和探测光场的慢光现象对应起来,即增益辅助的慢光。这样,在该种原子系统中,可以达到对探测光场有效观测的目的。而这种慢光传输的现象在高保真光纤延迟线和现代光学信息处理方面有潜在的应用价值。     

内径尺寸光电位移检测系统设计

根据小型孔类零件结构特点,同时依据光电位置敏感器(PSD)和光三角检测原理,提出了一种内径尺寸激光非接触测量方法,并据此设计出激光探头光学测量系统,并对其测量原理进行了分析。     

利用蚕丝制作的微米光器件的研究

利用Na2CO3水溶液将蚕茧去除丝胶得到直径为5～15μm的生物纤维,采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察了其形貌特征。通过倏逝波耦合的方法,利用SiO2微纳光锥将波长为671 nm的红光、532 nm的绿光、473 nm的蓝光分别耦合进入微米蚕丝生物光纤,分析了其导光特性,测量了光在蚕丝纤维中的传输损耗。制作了2×2、3×1、1×4、环形等光子结构。实验证明蚕丝微米生物光纤具有良好的柔韧性和表面光滑度,其中波长为532 nm的绿光在直径为9.0μm的蚕丝纤维中传输时的损耗为0.78 dB.mm-1。     

光隔离器在光信息技术实验中的应用

介绍了光隔离器的结构及工作原理,并通过在二项光信息实验中应用光隔离器的实例,说明将它放置在半导体光源输出光之后能够使实验系统稳定,可以获得可靠的测量数据。1550nm波长的光隔离器,价格便宜,适宜在教学实验中应用。     

具有表面增强拉曼光谱光纤探针的研究

以普通的石英光纤为材料,用管腐蚀的方法制备出光纤探针,在管上镀一层银膜后,可构成具有表面增强特性的管状光纤探针.将拉曼光谱仪与自制的光纤探针结合起来,建立了增强型微区拉曼光谱分析系统,测量了几个具有代表性样品的拉曼光谱,实验表明该装置样品浓度检测下线为10^-9mol/L.