全光纤耦合异步光学采样THz-TDS系统

针对传统THz-TDS系统利用机械步进延迟线进行采样扫描的方式获取太赫兹时域谱使得检测信号速度慢等缺点,设计了全光纤耦合快速异步光学扫描THz-TDS系统,该系统利用以锁相环(PLL)和直接频率合成器(DDS)为核心的电子系统精确控制两台飞秒激光器重复频率,使之有较小的固定频差,使两台飞秒激光器的脉冲之间产生周期性呈线性增长的相位延迟,实现了一个脉冲对另一个脉冲的毫秒级快速扫描. 结果表明,该系统对太赫兹脉冲的扫描时间缩短为2ms,实际采样频率可达到1GHz. 有效解决了以往太赫兹光谱检测速度慢、便携性差等问题,从而进一步拓展了太赫兹光谱测量的应用范围.      

光纤非线性光学显微成像

在光学显微成像领域，基于光纤的小型非线性光学显微镜和内窥镜作为传统显微镜和其他光学成像方法的一种重要补充形式，近几年来受到人们的关注．该文介绍和总结了光纤非线性光学显微成像技术及其在生物医学中的应用．首先介绍了结合非线性光学显微技术和单模光纤耦合器获得小型非线性光学显微镜的方法；特别对基于双包层光子晶体光纤和微电机系统扫描镜的光纤非线性内窥成像系统进行了分析；最后通过消化器官的组织成像实验说明了光纤非线性光学显微镜的重要应用．研究证明了基于光纤和微电机系统MEMS扫描镜的非线性内窥镜的新概念，并用于生物组织的成像．     

嵌入式光纤端面检测系统的设计

针对目前光纤端面检测系统要求体积小、低功耗、便携灵活测量和自动智能化等,开发了一种以三星S3C2440A为处理器的嵌入式光纤端面检测系统,该系统运行在Windows CE操作系统下,以CMOS图像传感器MT9V011和主控芯片0301plh为图像采集模块,利用USB接口进行通信,通过成像系统对光纤接头端面进行了图像采集,并完成了图像显示。分析了硬件系统的原理,完成了具体电路的设计,并进行了硬件系统的调试和相关实验,实验表明本系统可以达到最初的设计要求。     

频闪仪在带钢表面检测系统的应用

金属板材表面检测系统,可以广泛应用于铝板,铜板,不锈钢等板材的表面缺陷检测。检测系统对被检对象缺陷进行实时定位,分类并作出报告。系统使用一个或多个高速线扫描摄像机对检测对象进行检测,并使用一个或多个光源对检测区域进行照明,旋转编码器跟踪被检测对象长度方向位置。     

应用磁梯度法检测桩基础钢筋笼长度

桩基础已在我国各种基础设施建设中广泛使用,桩长是否达标关系着建筑物的安全性能.通过仪器采集桩身附近的磁场强度,从而根据磁异常及其梯度可以确定桩内钢筋笼的长度.该文介绍了磁梯度法检测钢筋笼长度的基本原理,讨论了根据磁异常曲线确定钢筋笼接点的分析方法,并且通过一系列工程实例验证了理论公式,证明了该方法用于检测钢筋笼长度的可行性与准确性.     

光纤耦合系统中的数字图像积分算法研究

空间遥感成像时,为提高图像信噪比,串行扫描方法得到广泛运用。设计了特殊排列的光纤束,利用该光纤束耦合的扫描成像系统,通过控制扫描步进长度,让目标依次通过每层光纤束,获取多幅数字图像。将多幅数字图像还原目标图像时,借助模拟积分的概念,提出了简单平均、选择平均和加权平均三种处理方法,更加有效地提取了图像特征和消除脉冲干扰。     

光纤光栅温度监测系统在锂电池储能站安全预警中的应用研究

介绍了一种应用于锂电池储能站的温度在线监测系统,以满足电力储能系统中各由于大电流或者接触异常引起的局部高温的测量要求,该系统以光纤光栅为敏感元件,采用了全光纤传感无源的测温方式,消除了监测系统自身的安全隐患,具有安全、可靠、先进、经济的特点,极大提高了监测系统对电力温度监测的实用性.     

光纤F-P应变测量系统在大桥监测中的应用

介绍了光纤法珀（F—P）应变测量系统的基本原理及结构,并将该系统实际应用于大佛寺长江大桥结构应变测量中．测量结果表明,光纤F—P应变测量系统的测量值能够有效地反映桥梁结构混凝土内部受温度影响的应变变化,测量系统运行正常有效．     

板状结构中的导波相控阵损伤成像技术

基于延迟-叠加原理,提出了在金属薄板中导波相控阵的波束形成公式及其损伤成像方法。该相控阵列的波束形成及其成像算法是在频率域上进行的,考虑了超声兰姆(Lamb)波的频散效应。数值仿真研究表明:本文提出的损伤识别技术能够有效定位损伤区域。为了验证该方法的有效性,实验中搭建了压电陶瓷传感器(PZT)-激光多普勒测振仪(SLDV)混合系统,对金属铝板进行损伤检测。该系统包括用于激励超声Lamb波的PZT和获取导波波场数据的SLDV。通过提出的导波相控阵成像算法实现对铝板的损伤成像。实验结果表明:基于频率域上相位延迟的导波相控阵成像方法,与传统时间延迟方法相比,能够提高损伤成像精度,有效定位损伤存在的区域。     

光纤Bragg光栅锚杆应力应变监测系统

锚杆是矿山巷道的主要支护形式之一，现有锚杆支护质量检测方法无法进行远程监控、不能实现全过程监测，本文提出了采用光纤Bragg光栅传感技术进行锚杆支护质量监测的新方法。介绍了光纤Bragg光栅监测系统的工作原理及其构成，实验系统由3个Bragg光栅组成阵列，将其粘贴在长度0．6m的金属锚杆杆体表面，进行锚杆受力的检测以及与电测技术的实验室对比试验。结果表明，光纤Bragg光栅传感器具有高的测量精度，结构简单，可以实现在线实时监测。     

桥梁检测新技术

本文介绍了桥梁检测的工作内容、测试仪器及方法、国内外桥梁检测技术的现状与发展,着重论述了桥梁检测新技术中的光纤传感技术,及其检测原理和在国内外桥梁检测中的研究与应用,并指出了桥梁检测中光纤传感技术的发展方向,最后介绍了桥梁损伤识别与无损检测的新方法。     

FZP扫描全息术用于高散射介质中吸收体成像

设计以菲涅耳波带板作为编码孔径的近红外扫描全息成像系统，并对该系统的点扩散函数进行了理论计算．结果表明：系统的点扩散函数接近理想的δ函数；实际测试了系统的点扩散函数，分析了实验结果与理论计算值存在差异的原因；用该系统对浓度为1％、深度为1．8cm的intralipid脂肪乳剂中嵌埋直径分别为1．5mm，1．0mm和0．4mm的金属丝做成的圆环进行了成像实验．实验结果表明：可较清晰地分辨直径1.5mm和1.0mm金属丝做成的圆环，对直径0．4mm的金属丝做成的圆环也可识别．该系统用于高散射介质中吸收体成像具有较高的横向分辨力。     

偏振共焦扫描显微镜的研制及其成像研究

根据偏振共焦扫描显微镜的原理,成功研制了一台偏振共焦扫描显微镜,用该偏振共焦扫描显微镜对各种集成电路芯片、生物组织等物体进行透射式成像或反射式成像研究,并分析成像结果,实验表明,该偏振共焦扫描显微镜能够对各种物体进行成像,具有成像方式多样,可逐层扫描,非线性成像等特点。     

基于虚拟仪器的脉冲涡流扫描成像无损检测系统设计

面向无损检测仪器图像化发展趋势,设计一种基于虚拟仪器的脉冲涡流扫描成像无损检测系统。首先分析系统的总体框架及其工作原理。重点介绍系统中的扫描机械机构、系统硬件结构及虚拟仪器软件。此检测系统基于LabVIEW成像平台,通过直接对缺陷成像,有助于检测人员更直接地理解和分析缺陷。     

圆锥扫描自动跟踪体制在船载"动中通"中的应用

结合实际研究项目介绍了一种新型船载卫星通信系统的关键技术,该系统采用的是捷联式的有源稳定跟踪平台,特点在于利用圆锥扫描原理实现天线姿态稳定跟踪,从而降低了系统对天线稳定平台的精度要求,主要探讨了圆锥扫描技术在天线自动跟踪系统中的应用。阐述了圆锥扫描自动跟踪的原理、系统组成以及系统的具体实现方案,分析了扫描参数对系统性能的影响及选择原则。实验测试表明,该系统能够获得较高的跟踪精度和跟踪实时性,能够使天线稳定地对准卫星。     

扫描电子声显微镜对生物样品的成像研究

介绍了利用扫描电子声显微镜对多种生物材料进行的各种成像实验及其结果.为了显示亚表面深层结构,利用扫描电子声信号的不同分量进行成像实验.利用不同相位的电子声信号的x分量和y分量成像,对小鼠的心脏组织、肝组织、人的角膜组织等进行了成像实验,得到了各种组织的亚表面分层结构像.通过光热技术测得生物材料的热扩散长度近似值,估算出了分层成像各层的大致深度.最后,对电子束照射引起的损伤区域,利用扫描电子声显微镜和扫描电子显微镜进行对比实验,结果表明,利用扫描电子声显微镜技术可以看到扫描电子显微镜看不到的损伤区域.     

成像型VISAR系统中激光散斑抑制方法

成像型VISAR系统是激光驱动聚变实验中诊断冲击波速度的重要设备。由于采用了激光照明靶面的方式,所获得的速度条纹图中不可避免有激光散斑的影响。该文介绍了该系统的激光散斑形成的原因和散斑对速度分析的影响,提出了使用多模光纤束替代单根多模光纤耦合探针激光的光瞳照明方法,并对该方法进行了验证。结果表明,该方法对影响条纹图的散斑具有较好的匀滑效果,明显改善了扫描条纹的分裂情况。     

光学微扫描显微热成像系统超分辨力图像处理方法研究

为提高已研制光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力,基于改进的频域图像配准技术和凸集投影超分辨力算法,提出了显微热成像系统光学微扫描超分辨力图像处理方法。给出了该方法的原理及步骤,采用不同重构方法行了仿真研究,给出了评价参数和结论。利用光学微扫描显微热成像系统采集低分辨力显微热图像序列进行了超分辨力处理实验,实验结果表明本文提出方法的有效性,光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力得到提高从而可满足需要高分辨力显微热分析的场合。该方法还可以应用于其它不可控光学微扫描成像系统中,具有广泛的应用前景。     

高电压环境测温系统中数据通讯的关键技术研究

将光纤通讯技术应用于高电压环境中的测温系统,实现被测对象和监控端的隔离,在此基础上设计了一种稳定的数据通讯模型,并据此完成了测温系统通讯协议的设计.阐述了高速数据采集和处理的软件设计方案.实验表明:该技术完全满足分布式多目标集中监测系统对数据采集、处理和可靠传输的需求,并已应用到电力系统的环境温度监测中.     

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。