静电场作用下α-LiIO_3单晶的光散射现象

沿α-LiIO_3单晶Z轴向施加静电场,以半透膜的电极面为通光面,当非偏振的激光束沿某些特定方向穿过晶体时,在屏上可同时观察到分别由o光和e光的散射光所形成的两种散射光斑,形成每一种散射光斑的散射光的电向量总是垂直于其入射光的透射光斑的电向量.同时还观察到了具有较大张角的散射带.     

等离子喷涂ZrO28Y2O3和NiCrAlY表面激光散射实验研究

针对两种等离子热喷涂涂层ZrO2 8Y2 O3和NiCrAlY (金属基底 )的不同粗糙表面的实验样品进行了激光空间散射场实验研究 .采用了He Ne激光光源 (波长λ =6 33.0nm ;激光功率P =2mW ) .将激光束倾斜一定角度直接照射到实验样品上 ,在不同散射角和不同散射空间距离位置上用面阵CCD传感器探测空间散射光场分布 .实验结果表明 :不同散射方向的空间散射光场分布是不一样的 ,从而为进一步利用光学方法测量热喷涂涂层工业参数 ,诸如涂层厚度 ,表面形态等提供了一定的实验依据     

基于ASD光谱仪的悬浮泥沙光学衰减系数研究

 设计了基于ASD光谱仪的玻璃水槽实验,测量人工光源穿透不同水深、不同质量浓度含沙水体的辐亮度,以纯水为参照,得出了某一粒径组成下不同质量浓度悬浮泥沙在350~920 nm波段范围内的光学衰减系数。实验泥沙样本的光学衰减系数光谱特征单一,随着波长的增大逐渐减小,表现为一条略倾的曲线,且正比于泥沙质量浓度。在0~0.15 m深度范围内的,相同质量浓度的泥沙光学衰减系数随水深的变化可以忽略不计。从350~920 nm,实验泥沙样本的单位质量浓度光学衰减系数从0.084缓慢减小至0.069 m²/g。     

火灾烟雾颗粒的光学散射特性研究

从理论和实验两个方面研究了几种常见的燃烧烟雾在不同波长激光下的散射特性。从Mie散射理论出发，比较几种Mie散射算法的优缺点，采用一种改进的连分式算法对火灾烟雾颗粒的散射光强分布进行计算，得出不同粒径大小和波长下光强分布图。结合理论计算，设计一套实验装置，测量并计算在不同角度下3种烟雾颗粒和面粉气溶胶散射光的相对光强比，实验测量值与理论计算值吻合较好。研究结果表明不同种类烟雾散射光相对光强比互不相同，火灾烟雾与非烟雾气溶胶差距较大，从而表明散射光相对光强比是区分不同烟雾特定的物性参数，为火灾烟雾探测技术发     

单膜光纤弯曲损耗的实验测量与分析

测量了1 310nm和1 550nm波长下单膜光纤弯曲半径变化引起的弯曲损耗,分析比较了2种不同波长光和弯曲半径对弯曲损耗的影响.测量结果表明,弯曲损耗系数会随着弯曲半径的增大而减小,并且出现振荡现象.在弯曲半径较大时,弯曲损耗的变化比较平缓,1 550nm波长较1 310nm波长弯曲损耗更易产生,在弯曲半径较小时,弯曲损耗出现剧烈振荡,2种光波长对弯曲损耗的敏感程度交替变大.     

掺Yb3+环形光纤激光器的双波长可调谐特性

 通过构建基于非线性偏振旋转机理的掺Yb³⁺环形光纤激光器, 获得了等幅和非等幅两种双波长输出状态, 分别测量其输出功率. 结果表明, 由于不同波段激光增益的差别较大, 因此不同波长的转换效率相差较大.  分析了双波长输出的可调谐特性, 并考察了泵浦功率对1 029 nm和1 048 nm双波长输出的影响.   观察到2~7个波长的输出, 并测量了其泵浦功率区间及最大输出功率.      

利用声光效应测量波长的设计与研究

提出了利用声光效应原理来测量激光波长的方案.基于声光Bragg衍射效应原理,利用比较法,以He-Ne激光波长作为基准波长,推导出待测激光波长与与衍射光斑间距的关系式.据此设计了未知激光的波长的方案,并对两种波长的激光波长进行了测量,结果表明测量值和理论值之间的误差小.     

GLC并联电路暂态过程衰减系数的能耗分析

分析了GLC并联电路欠阻尼振荡衰减系数的实验测量值与理论值偏差的原因,以振荡衰减的实验波为基础,测算出电路电容和电感上的损耗电导。对衰减系数的理论值进行修正,可使衰减系数理论修正值与实验测量值基本一致。     

基于三稳频激光波长的相移干涉测量法修正空气折射率湿度参数

针对公式法测量空气折射率受到Cd光源频率稳定性低和应用温度区间小的影响,其湿度修正误差不适应当前光学精密测量的实际需求的问题,提出了基于相移干涉光路的折射率测量光路.该光路由一个相移干涉光路和一个辅助角度测量干涉光路组成,并采用3个高精度稳频波长作为光源（532,633,780 nm）.在14.6~24.0℃温度区间内进行实验,获得了对湿度的修正系数并得到修正公式.将其用于实验比对,表明所得公式的测量精度优于Boensch公式.      

蓝绿激光束在海水中光斑扩散规律的研究

从蓝绿激光束在海水中的散射和吸收规律出发,运用能量守恒定律,研究了蓝绿激光束在海水中的能量扩散过程,导出了篮绿激光束光斑大小随海水水质参数和深度变化的解析公式,详细讨论了光斑大小与衰减系数和海水参数之间的关系,对已有的解析公式进行了有效地修正,对已取得的实验数据进行了正确阐释.研究结果对海洋探测和海洋激光雷达的研制有一定参考意义.     

散射/荧光比率法测定核酸

在pH 9.62的BR缓冲溶液中,阳离子染料吖啶橙(AO)与鱼精DNA(fsDNA)通过静电作用形成二元复合物,导致AO在激发波长272 nm处产生增强的散射光,而在发射波长534 nm处出现荧光猝火.利用共存的散射和荧光信号,提出了一种散射/荧光比率法.在激发波长为272 nm和发射波长为534 nm的条件下,其散射/荧光比值(I/F)和0.02～1.40 μg,/mL范围内的fsDNA溶液成一定的线性关系,据此测定核酸的含量,其检出限为5.7 ng/mL.此方法成功用于核酸合成样的测定,RSD为1.3%-2.0%.实验结果表明,比率法比单波长的散射法或荧光法灵敏度更高,线性范围更宽.     

花棒状ZnO单晶体的生长与表征

采用表面活性剂协助自组装法合成了花棒状ZnO,利用X射线衍射、扫描电镜、红外光谱和荧光光谱对该化合物的晶体结构、样品形貌、振动光谱以及发射光谱进行了表征.结果表明:ZnO在表面活性剂的存在下,形成纤锌矿型的六方结构,晶体的生长是沿c轴[001]方向定向生长,并且聚集在某一中心的晶核向三维方向定向生长形成花状形貌.该ZnO晶体的晶胞参数为a=0.324 85(6)nm,c=0.520 43(8)nm,γ=120°.在测量波长范围内ZnO的发射光谱在315,400,473和560 nm左右出现荧光,这些发射光谱的波长位置不随激发光波长的增长而变化,而散射光谱峰的波长位置随激发光的波长增加而增加.     

弱散射体的宽谱BRDF测量与分析

弱反射体粗糙表面具有复杂的散射现象.随着入射光天顶角的增加,这类弱反射体的光反射由方向性漫散射过渡到镜面反射,且波长不同的反射光出现不同强度的镜面反射.为了研究这个波动光学现象,使用一台宽谱全向反射计测量了两个弱反射体样品在多个可见波长的双向反射分布函数;使用一台探针式表面轮廓仪测量了样品的表面轮廓,进而获得了样品表面统计特性.一个基于波动光学的BRDF模型通过拟牛顿法优化算法逐次逼近被拟合到测量数据,准确地描述了散射光随角度和波长的变化.通过拟合结果和测量数据比较,证明基于波动光学的BRDF模型适用于解释该现象.     

水中微气泡激光散射场的特性

根据Mie散射理论研究水介质中微空气泡的光散射特性, 给出了散射强度分布、 散射光的偏振度与散射角的关系和前向散射光强与气泡半径的关系. 研究表明, 在一定波长下, 前向散射光强与气泡半径呈线性关系, 为空气泡的测量提供了理论模型.      

基于拉曼散射的分布式光纤折叠结构温度传感器

提出了基于光纤折叠结构的分布式温度传感器系统,该系统只采用反斯托克斯散射光的方法解调温度.由于光纤折叠结构的应用,光纤内相对于半长度处对称的两个不同位置的后向拉曼散射所携带的温度场信息相同,这样就可以只探测反斯托克斯散射光强解调出温度,从而消除了传统方法中由于波长不同而引起的损耗差,有效提高了测量精度.最后用时域累加平均预处理信号,再用小波变换使信噪比由1 dB提升到11 dB.     

大气水汽探测拉曼激光雷达系统仿真设计

设计了发射波长为532nm测量大气水汽的拉曼激光雷达系统. 结合系统误差理论分析,验证系统夜间测量水汽的高效性和白天测量水汽的可行性. 通过对比不同发射波长的拉曼激光雷达系统的回波信号与信噪比,得出最优系统参数能够实现白天0~4km、夜间0~9km的探测,该系统探测性能优于266nm或355nm的测量系统,特别是夜间探测大气水汽更为高效. 为实现单波长测量大气参数（温度、气溶胶和水汽）提供了一个可行性设计.      

IO3--I3--吖啶红体系的共振散射光谱研究及应用

在过量的I-存在的稀盐酸介质中,当有IO3-存在时,IO3-与过量的I-反应生成I3-,I3-与吖啶红、吖啶橙染料均可形成离子缔合微粒。吖啶红、吖啶橙分别在540、480 nm有较强吸收峰,在550、520 nm有较强荧光峰,吖啶红体系在605 nm处产生1个较强的共振散射(RS)峰,IO3-浓度在1.0×10-7~4.0×10-6mol/L与605nm波长处的共振散射光强度成线性关系。吖啶橙体系在560 nm处产生1个较强的共振散射(RS)峰,碘酸根浓度在2.0×10-7~1.2×10-5mol/L与560 nm波长处的共振散射光强度成线性关系。据此建立测定食盐中碘酸根的一种共振散射光谱法。采用此体系测定食盐中碘酸根,结果满意。     

利用变换法计算颗粒动态散射光分形维数

颗粒的动态散射光具有分形特征,可以利用分形维数进行描述.本文分析了变换法在计算颗粒动态散射光分形维数中的应用,利用该法计算了不同温度下粒径为60nm,90nm,200nm,300nm,450nm的聚苯乙烯标准颗粒动态散射光的分形维数,并与盒维数法进行了比较.     

使用修正的模拟退火数据处理以提高椭偏测量中薄膜参数的精度

数据处理一直是椭偏测量术获取高精度薄膜结构参数的一个难点.有研究者曾将模拟退火算法引入到单波长消光椭偏仪的数据处理中,针对该模拟退火数据处理在获取实验薄膜样品结构参数准确解时出现的困难,本文对其进行了一定的修正:提出了在利用模拟退火算法反演求解薄膜结构参数时引入两种不同测量误差的方法;考虑到多角度测量法在不恰当增加入射角时极易破坏求解的收敛性而得到多解伪解情况,故改选用内外反射法测量吸收薄膜样品.通过大量的模拟计算和实验测量,其结果表明修正后的模拟退火数据处理方法在模拟计算和实验测量中均适用,且能有效避开伪解,得到高精度真值,是提高薄膜参数精度的有效方法之一;同时采用两种不同测量误差的方法还可作为解稳定性和正确性的判据之一.     

基于超声波声衰减的甲烷浓度测量方法

依据混合气体中的声衰减系数随气体成分改变而变化的特性,研究了声波的衰减与介质本身性质的关系,提出了甲烷浓度的声衰减检测方法.通过测量超声波在不同介质中的声衰减强度,建立甲烷浓度与声衰减系数的数学模型,并结合测量电路实现对检测方法的验证.实验结果表明,在甲烷浓度比较低时,超声波接收探头测量出的声衰减系数与甲烷浓度呈线性关系.浓度相对误差小于2%,符合国家测量标准,可推广到其他气体浓度检测中.