光腔衰荡光谱系统设计与信号分析

讨论了用连续波半导体激光器做光源的光腔衰荡光谱(CRDS)系统设计及信号分析,介绍了CRDS的工作原理、系统的设计与搭建、谐振腔单模的调节与分析,提出了获取衰荡时间的算法,并在不同波长和光强下,测量了谐振腔(吸收池)的本征衰荡曲线并拟合了相应的衰荡时间.实验结果表明,基于所搭建的CRDS系统,用文中所提出的衰荡时间的采集算法,能够获得稳定性好的衰荡时间,避免光源波动对衰荡时间的影响.     

LabVIEW在腔衰荡光谱检测系统中的应用

腔衰荡光谱技术(Cavity Ring Down Spectroscopy, CRDS)具有高精度和高灵敏度,是一种常应用于微量气体浓度检测的方法,而采用这项技术的关键就是衰荡时间的准确获取。本文为此设计一种基于LabVIEW的腔衰荡信号在线处理系统,实现对衰荡信号的实时采集、平均、拟合、显示和保存。采用外部调制二极管激光器和高反腔搭建CRDS装置,获取实际的衰荡信号,用该系统处理测得的衰荡信号与其他软件的处理结果对比。实验表明,所编写的在线腔衰荡信号处理系统,可实现对衰荡时间的准确获取。     

光腔衰荡光谱技术应用于痕量气体检测的研究进展

光腔衰荡光谱(CRDS)技术在对痕量气体的检测技术中占有重要的地位。对基于光腔衰荡光谱技术的痕量气体检测相关研究进行了综述,分析了光腔衰荡光谱技术的相关工作原理及技术特点。介绍了CRDS痕量气体检测在大气环境、生物医学、燃烧化学等方面的研究进展以及存在的问题;总结了CRDS痕量气体检测的发展趋势。     

应用FLRDS技术测量多模光纤的弯曲损耗

光纤环形腔衰荡光谱技术是一种新颖的吸收光谱技术,具有灵敏度高,信噪比强等优点.利用这种技术可以实现环形腔内光损耗的测量.对多模光纤的弯曲损耗进行了定量测量和分析.     

双锥形光纤应变传感器

光纤环形腔衰荡光谱技术是一种新兴的高灵敏吸收光谱技术,可以用来测量腔内微量的光损耗。当外界在双锥形光纤上施加应变时,会引起光脉冲在光纤环形腔内传输的变化,通过测量光在腔中的衰荡时间,实现应变的测量。实验结果表明,该应变传感系统的应变分辨率最高可达到0.8με。     

腔衰荡光谱技术的理论分析

腔衰荡光谱技术是一种新型的光谱检测方法,由于该技术具有吸收光程长,不受光源强度起伏影响的特点,因而受到国内外的广泛重视,已被应用于探测分子及原子体系。本文主要分析腔衰荡光谱技术的原理、相关核心部件的选择及注意事项,为下一步仪器的研制奠定基础。     

基于连续波激光器衰荡腔吸收光谱的痕量气体探测方法

本文描述了一种采用连续波激光激发衰荡腔光谱测量痕量气体浓度的实验装置。CRDS是基于比尔定律的吸收光谱技术,通过将光耦合到含有样品的高精细度光学谐振腔并测量光衰减速率来测量样品浓度的。它提供了绝对的和高精度的分子浓度的测量方法。这种技术只需要激光二极管提供单一模式的适度的激光功率,使系统易于运输。近红外区域,很容易与周围环境温度二极管访问包含了泛频振动能级和禁止的许多重要物体的电子跃迁。我们的研究重点是研究连续波激光激发衰荡腔光谱的性质,以增加这些物体的检测灵敏度。具体来说,我们正在研究在范围从ppb到ppt范围湿度测量。最近,我们获得了比吸收谱测量方法更好的检测极限灵敏度1x10-11cm-1Hz-1/2。我们将讨论该设备及其应用,目前的表现数据。     

基于光纤环衰荡腔的甲烷传感系统

为测量甲烷气体浓度,设计基于光谱吸收原理测量气体浓度的传感系统。该系统利用光纤环衰荡腔代替传统的光学腔,使光源产生的光脉冲信号在光纤环中多次循环吸收,延长了吸收路径,从而大大缩短了气室长度。利用该系统对甲烷气体浓度进行测量,对测量结果的参数进行分析,并通过实验仿真得到甲烷气体浓度与光脉冲信号衰荡时间的关系。结果表明:实验结果与理论相符,证明所设计系统正确可靠。     

腔损耗对光纤F-P腔传感器腔定位的影响分析

讨论了引起光纤F-P腔干涉反射光损耗的因素．分析了光强损耗对腔定位参数的影响．实验表明．理论分析得到的腔定位参数值可以作为制作其它光纤F-P腔传感器时的参考值．这种光纤F-P腔传感器测量外界应变具有测量精度高、分辨率大、动态范围广、线性度好等优良特征．     

具有非线性周期结构光学介质的光学双稳性

应用Ｆ－Ｐ腔的简单理论，首次推导出非线性周期结构光学介质的入射光强和出射光强关系的解析表达式，并用它详细讨论了此种介质的光学双稳态的产生条件，临界入射光功率以及开关点的特性．临界入射光功率可低於１μＷ。     

短暂电磁干扰统计参数测量系统

介绍一种用于测量短暂电磁干扰统计参数的测量系统.该系统主要山干扰测量仪、模数转换板和微机等组成.该系统可在国际无线电干扰特别委员会规定的 A 和 B 频段上同时测量干扰的幅度概率分布和平均穿越率,系统测量的动态范围是60dB,可连续测量20次,两次连续测量的时间间隔小于1ms,并根据幅度分布测量结果计算出准峰值、平均值、有效值.校验结果表明该系统工作正常,已用于电气化铁路电磁干扰测量,文中还给出了有关测量结果.     

光学过程层析成像技术及其原型系统

提出了一个用于两相流参数检测的红外激光过程层析成像原型系统,并对系统的结构、算法、性能以及特点进行了分析.模拟实验结果表明,光学过程层析成像技术可以获得高成像速度和分辨率,是一种有发展潜力和应用前景的多相流参数检测技术.     

ECT图像重建中最小坡度正则化参数选择方法

电容层析成像图像重建反问题常常是不适定的.提出了一种在最小坡度曲线段中选择Tikhonov正则化参数的新方法用于求解这一不适定反问题.对于测量数据的干扰,不适定问题的一些正则化解比其他的解敏感程度低.该方法使用一定准则选取不敏感正则化解中的一个,将这个解对应的正则化参数作为最优值.通过仿真实验,针对两种典型介质分布,将基于最小坡度方法计算的正则化参数与流行的L-曲线法在电容测量数据施加噪声情况下的图像重建结果进行了比较.实验表明基于新方法的图像重建结果要好于L-曲线法.     

复杂空区群露天开采境界三维可视化及其应用

为了预防露天开采境界下复杂空区群对矿山生产造成重大安全事故,研究以不规则三角网(TIN)为基础的复杂地质体三维可视化建模技术,并以Surpac软件为平台制定出相应的复杂空区群露天开采境界三维可视化实施方案。将该方案应用于某矿区,建立该矿区内露天开采境界地表、地下矿体以及复杂空区群的三维可视化模型,重点对空区群内部错综复杂的通透关系进行三维描述。研究结果表明:复合模型的建立明确了地表、地下矿体及各水平采空区之间的空间位置关系,可利用其分析空区群的安全隐患及空区间的连带破坏作用,为露天境界内复杂空区群的灾害控制、安全性评判及矿区地表开采的施工设计提供了参考依据,从而解决了多空区矿山的盲目开采问题,有效预防了重大安全事故的发生。     

基于小波变换的随钻数据去噪算法研究

随钻测量技术是现在钻井过程中最重要的环节之一。基于小波变换的随钻测量的信号处理是非常有前景的课题。通过分析随钻测量系统的基本原理及随钻测量信号的特性,结合随钻测量与小波变换,应用相关性理论以平均去噪效果为参照,对各种小波基的尺度参数和消失矩进行评价,得到最佳参数组合小波基。在合理选择最佳小波基的基础上,对随钻测量信号进行了仿真分析。仿真结果表明小波变换可以从强噪声背景的随钻测量信号中有效提取有用信号。     

皮鞋内腔XCT系统设计

用工业CT技术解决皮鞋CAD／ANM中存在的皮鞋内腔测量难题。在对X射线工业CT技术的研究的基础上,针对皮鞋内腔测量的要求和特点,提出一种X射线工业CT方案,此方案既能满足皮鞋内腔测量要求;又能实现普通的工业CT测量。重点论述了皮鞋内腔CT测量仪的数据采集系统与步进电机运动控制的实现。     

圆柱型谐振腔最大电磁能量耦合方法

利用微波谐振腔的谐振频率随腔内介质不同而变化这一特性可以实现液体、气体介电常数的精确测量,其中微波谐振腔与外波导的能量耦合程度将直接影响整个测试系统的性能和精度.根据电磁波在波导中的传播特性建立微波谐振腔的耦合模型.通过对谐振腔的耦合孔和波导耦合面电磁能量的仿真与分析,选择最佳匹配连接方式,使谐振腔有最大的电磁能量输出.仿真实验证明,连接波导中心与谐振腔耦合孔中心重合处不是电磁能量最大耦合位置,只有连接波导中心偏离谐振器耦合孔中心一定位置才能得到电磁能量的最大耦合.     

基于快速成型技术的双组分室温固化硅胶制模技术

针对快速成型技术的应用,对双组分室温固化(RTV)硅胶模技术和真空注型技术进行了分析和试验,对制模和注型过程中适当选用材料和规划工艺过程给出了一些通用规则,并结合注型产品对快速成形(RP)原型、RTV硅胶模和真空注型件的尺寸精度进行了测量和分析．结果表明,基于RP技术的硅胶RTV制模技术是快速进行小批量塑料零件制造的有效手段,选择适当的材料和优化制模注型工艺,可以保证良好的结构适应性,制件的尺寸精度满足工程要求．     

高瓦斯矿井掘进通风瓦斯浓度预测模型研究

为了对不同瓦斯涌出量和通风配置下的高瓦斯矿井掘进通风瓦斯浓度进行准确预测,文中在对掘进工作面瓦斯浓度的各种通风影响因素分析基础上,设计了两种掘进通风瓦斯浓度预测神经网络模型。利用MATLAB软件及煤矿现场获得的实测样本数据,建立了瓦斯浓度BP和RBF神经网络预测模型。通过预测结果对比分析可知,RBF神经网络预测模型能够对掘进通风瓦斯浓度进行准确地动态预测,为不同掘进阶段、不同瓦斯涌出量下的掘进通风方案选择提供了一定的理论依据。     

基于支持向量机的农业科技项目分类研究

农业科技项目投入是解决“三农问题”的关键途径,而农业科技项目分类是农业科技项目投入的参考依据.支持向量机( SVM)是借助最优化方法解决分类问题的方法,较好地克服了“维数灾难”和“有限样本的学习分类”等问题.通过选择不同的核函数和对应的参数可以构造不同的分类器,参数的选择决定了其学习和泛化能力.为此,提出了粒子群优化(...