超低透过率的测定

本文介绍了用波长为632.8nm的He—Ne激光器作为光源测量透射比小于10^-7/cm²的X光滤光片针孔透射比的方法。为了测量这样低的透过率,我们设计和安装了反射式超低透过率测定装置。用黑色玻璃作为反射式衰减元件,用光电倍增管作为接收器,用数字电压表作为读数仪表。同时,还用中性玻璃滤光片组作为透过式衰减器,也测量了超低透过率。两种方法都得出满意的结果。     

差分吸收式甲烷气体传感系统的研究

为了补偿甲烷传感系统的非传感因素引起的误差，设计了基于差分吸收技术的光纤传感系统。系统以廉价的1.33μm波段的LED为光源，利用旋转双波长滤光片进行波长切换，用单光路实现差分吸收检测，完全消除了双光路系统中双光路的差异和双光电探测器件的漂移等引起的误差。理论和实验证明，这些措施有效地提高了系统的灵敏度和稳定性。     

LED光源光强空间分布特性的快速测试

介绍一种LED光源光强空间分布特性的快速测试方法及装置,具有测试速度快,精度高,信息量丰富,更具有实时性和直观性的显著优点。采用31个光度探测器的多路同步测试方法,取代1个光度探测器多点测试,同时基于PC和LabVIEW开发测试软件,进行LED光源的二维光强空间分布特性的快速测试,测试时间小于0.2s,通过增加LED光源相对旋转机构,也可快速获取LED光源三维光强空间分布立体图。     

基于MG-Y型可调谐半导体光源的光纤光栅解调系统研究

介绍了一种基于调制光栅Y分支(MG-Y)可调谐光源的光纤光栅解调系统。该系统由可调谐光源控制系统和光电探测电路组成。光源系统由ARM处理器对单片集成恒流源芯片和高精度温度控制芯片控制;光电探测电路是由光电二极管和高动态范围的对数放大电路组成,用于接收光纤光栅反射信号。针对基于可调谐扫描光源的硬件系统研究,提出采用波长计实现查找表的方法,构建了"波长-电流"精确转换模型,实现了光纤光栅解调仪的装配与调试。实验对可调谐光源进行测试,该光源在1 527～1 567 nm光谱范围能够按照20 pm间隔依次输出2 001个激光,扫描波长间隔偏差最大为8 pm,功率波动小于4.5 dBm;在F-P标准具验证实验中,解调仪能够对40 nm范围内的52个反射峰实现分辨。     

LED光源发光特性连续测试系统的研制

基于运动导轨、多测试工位、计算机控制和LabVIEW软件开发,通过集成多种LED特性测试仪器,开发一套LED光源综合发光特性连续测试试系统,使待测的LED光源依次经过基于光强测试、基于积分球测试和基于光强空间分布测试的3个测试工位,实现LED光源的光、电、色等综合发光特性的自动连续测试。该套系统具有综合、自动、集成、连续、在线的突出优点,大大提高LED测试仪器的集成度和自动化水平,并有助于提高测试数据和结果的可靠性和准确性。     

大动态范围闪烁晶体荧光模拟器的设计

针对暗物质粒子探测卫星(DMPES)锗酸铋(BGO)量能器探测单元的标定需要,设计了一种用发光二极管(LED)作为光源的闪烁晶体荧光模拟器。首先,利用光电倍增管(PMT)测量BGO晶体在宇宙线辐射下的荧光脉冲,对脉冲波形建模拟合,并将波形存储到可编程信号发生器中。然后,选择一种峰值波长与BGO晶体的荧光发射波长相近,且其光通量与工作电流的线性度较好的LED,设计LED驱动电路,令LED的工作电流与模拟器输入的模拟电压信号幅度成正比。最后,利用信号发生器输出模拟的BGO晶体荧光脉冲波形至驱动电路,使LED发光,并利用积分球将LED的荧光通过光纤均匀地输出到多个PMT。实验结果表明:模拟器光脉冲测试结果与对BGO晶体实际测试的结果相似,光强覆盖PMT的2,5,8个打拿极(Dynode)输出,动态范围达4.11×103倍,满足暗物质粒子探测卫星BGO量能器地面检测系统的需求。该荧光模拟器也可用于同类闪烁晶体探测器系统的检测和标定。     

一种简单的ICP光电直读光谱仪

设计了一种简单的ICP光电直读光谱仪.以ICP作光源,用光电倍增管将光信号转换为电讯号,采用三级高输入阻抗直流放大器放大信号,对影响分析谱线强度和背景强度的工作参数进行了合理优化.对人发中Zn元素的测定结果与摄谱法吻合.     

特种滤光片滤光特性批量测试仪的研制

特种滤光片是点钞机中的一个重要器件,在点钞机生产前需对其滤光特性进行检测。这里介绍了为满足这一生产要求 而开发的特种滤光片滤光特性批量测试仪。根据仪器工作要求,首先设计了结构简洁的机械运动机构,能可靠地实现LED光 源与LD光源的切换动作,及LD光源的转动。随后设计了以单片机为核心的光电测控电路,该系统可根据单片机发出的指令 完成步进电机、检测光源和指示LED等的驱动控制,从而实现弱光信号的探测、采集、数据处理和检测判断。实际使用表明该 批量测试仪的开发是成功的,能可靠快速地完成滤光片的批量化检测。     

精密传动链传动误差测试方法综述

精密传动链的回转传动误差检测有多种手段和方法,通过分析各种传动误差检测方法,可以看出使用简单光学仪器的静态测量方法简单、造价低,但使用有局限性;动态测量手段有磁分度法、惯性法、光栅法和时栅法等,其测量准确,各有不同的特点,已经成为现代传动误差测试的主流。但具体测试时,应综合考虑测量精度与分辨率,测量的转速范围,传动比范围;可测误差的频率范围以及记录仪的频率响应等因素,选取合理的检测方法。     

表面贴装LED光电参数测试分选系统的研制

通过测量LED的相对光谱功率分布,计算出被测LED的色度坐标、纯度、峰值波长以及主波长等参数.测试装置提供与分选装置的通信接口,通过它们之间的通信实现在线测试,并可根据测试的结果和设定值对被测LED进行自动判断分选.实际应用表明:该系统测试速度快,单颗测试时间为100 ms;测试精度高,其中发光强度测量误差小于10%,峰值波长的误差在±1 nm内;主波长为620～760 nm的LED其主波长测量参数误差不大于1 nm,主波长为380～620 nm的LED其主波长测量参数误差不大于0.5 nm,白光的色度坐标误差不大于0.01.系统兼容性好,更换少量配件就可生产不同规格的表面贴装LED.     

一种用于LED特性检测的实验仪器的研究

介绍了一种基于微型光纤光谱仪的LED特性检测仪器的设计原理。为了降低积分球测量光通量中所引起的自吸收误差与温度升高对LED光通量的影响误差,选取将LED与探测器成90°放置的解决方法。同时,光谱仪模块采取非对称交叉式Czerny-Turner分光结构来达到微型化高分辨率的目的。基于正向电流对LED光通量的影响,提出可调可显示的恒流源的设计。研究结果对研制检测LED特性的微型检测装置具有一定的指导意义,由于恒流源电流的可读可调节的设计,电流变化对LED光学特性的影响可以较为清晰地体现出来。     

用动态光散射现代谱估计法测量纳米颗粒

为了解决目前动态光散射软件信号分析法采用的自相关和功率谱估计存在分辨率和方差较低,以及能谱泄漏问题,提出了基于现代功率谱估计的动态光散射信号分析法。对该系统所采用的现代功率谱估计算法和测量系统进行了研究。首先,介绍了动态光散射测量法涉及的光子相关光谱理论和散射光谱估计理论。接着,描述了基于现代功率谱估计的动态散射光谱法,特别是其中阶数p的计算方法。然后,介绍了测量系统,包括硬件部分的光学系统和信号采集处理系统,软件部分的系统开发流程。最后,对粒径分别为30、50、100nm的乳胶球标准颗粒溶液(透光率为96%)进行了实验。实验结果表明:现代谱估计分析法的测量均值误差和重复性误差的平均值分别为1.88%和1.62%,满足国标要求的均值误差和重复性误差2%。     

面向大型工件现场测量的光笔式视觉测量系统

研制了一种面向大型工件现场测量的光笔式视觉测量系统,对其中的关键技术进行了深入研究。该系统主要由带有红外LED光点的光笔、1台CCD摄像机、靶点亮度控制器、一维标定尺以及安装有测量软件的计算机组成。在对LED点光源光强控制方式及成像系统工作原理进行分析的基础上,设计并实现了以多靶点亮度自适应控制技术和主动离焦模糊技术相结合的靶点光斑图像生成技术。该技术保证了在大跨度测量范围内均能获得高质量的靶点光斑图像,解决了对焦成像中摄像机视场范围与景深有限的问题;针对光笔标定问题,提出了一种简便易行的现场标定方法,此方法只需要若干个辅助靶点和2个以上间距已知的圆锥孔,就可以同时确定光笔上各靶点及光笔测头在光笔坐标系下的坐标。实验结果显示:该测量系统在2~10 m空间长度测量标准差不大于0.095 mm,能够满足中等精度的大型工件现场测量要求。     

基于Cortex-M3的快速发光二极管光电参数测量系统

针对发光二极管（LED）分选设备对光电参数测量系统的需求,研制了一种基于Cortex-M3（以下简称M3）的快速LED光电参数（包括光参数和电参数两部分）测量系统。该系统分为光参数检测模块（自制光谱仪）、电参数测量模块及显示模块等3部分。光参数检测模块采用M3作为主处理器,对测量获得的光谱数据进行计算,进而得出实测的LED光参数,并将光参数传递给同样以M3为主处理器的电参数测量模块。利用该系统架构,有效提高了LED参数测量的速度和性能。最后,在脱离LED分选机械控制的前提下,利用研制的LED光电参数测量系统进行了LED的实际快速测量。结果显示：电参数测量周期小于31 ms,光参数测量周期可小至10 ms,色坐标一致性误差小于0.002 5%。     

水膜厚度光纤检测系统

针对海水泵滑靴副水膜厚度测量需求,利用反射强度调制型位移光纤传感器工作原理设计并实现了一种水膜厚度检测系统。设计了与海水泵结构相对应的光纤探头,其采用具有较好补偿功能的三圈同轴型光纤束结构消除了由光源强度、反射表面性质以及光纤光强损耗和弯曲损耗等因素带来的影响;开发了由光源模块、电源模块、光电转换模块、低通滤波模块、信号比值模块等组成的前置器用于信号调理。对开发的水膜厚度光纤检测系统进行了静态性能和动态性能测试实验,结果表明:该检测系统的测量精度可达微米级,测量系统的量程为1 000μm,灵敏度为3.45mV/μm,动态性能良好,满足了对海水泵水膜厚度的检测需求。     

Aspects of scanning microdensitometry. III. The monochromator system.

Microdensitometric errors can result from various factors associated with the monochromator system, including imperfect monochromaticity of the light, incorrect setting of the wavelength, and non-uniform illumination of either the microscopic field or the objective aperture. Certain types of potential error are characteristic of particular instruments. Thus in the Vickers M85 microdensitometer, where the flying spot is the reduced image of a hole situated at the monochromator exit aperture, the interpretation of results obtained with different spot sizes is complicated by the fact that the hole size affects both the spatial resolution and the spectral bandwidth of the system. Similarly, in instruments in which the monochromator exit slit lies in an aperture plane the numerical aperture of the whole system may be affected by the spectral bandwidth and vice versa. Overall instrumental sensitivity is mainly limited at the blue and red ends of the spectrum respectively by the lamp output and the photomultiplier tube sensitivity. Quartz-iodine lamps are slightly brighter than conventional tungsten sources, especially at short wavelengths, but tend to be less stable photometrically and are more expensive. Simple refracting monochromators and graded-spectrum interference filters in general pass more light, in the visible spectrum, than do grating monochromators of similar bandwidth. Most errors of wavelength setting can be avoided by routinely measuring at that wavelength, lambda(max), found empirically to give the maximum absorbance or integrated absorbance. Off-peak wavelengths can be set reproducibly with the aid of an eyepiece spectroscope, or by adjusting the wavelength so that the absorbance of a given specimen is some precise fraction of that at lambda(max).     

三层反射式同轴光纤束位移传感器设计

设计了用于旋转机械动静间隙测量的三层反射式同轴光纤束位移传感器.建立了光纤束传感器调制函数的数学模型,对影响传感器特性的参数,包括接收光纤纤芯半径b0、发射光纤和接收光纤的轴间距c、被测表面反射率变化等进行了仿真计算和分析,给出了系统的优化设计参数.以车削圆柱体为工件进行了动态测试,测试结果表明,该传感器有效抑制了光源波动和测量点不同对测量结果的影响,满量程范围内误差小于1%,满足了设计要求.     

氙灯和发光二极管作光源的积分球太阳光谱模拟器

设计了一种由氙灯和发光二极管(LEDs)作光源的积分球太阳光谱模拟器来提高太阳光谱的光谱匹配精度.引进模拟退火算法研究光谱匹配技术,设计了氙灯模块及LEDs模块的结构和控制系统.LEDs采用环带摆放和恒流驱动方式,并通过多机通信系统控制.氙灯模块上安装截止滤光片和程控衰减器,滤光片用来滤去氙灯红外波段的尖峰,衰减器则用来调整氙灯入射到积分球的辐射通量.仿真实验表明:Epitex公司的53种单色LEDs和氙灯完全可以模拟380～1000 nm波段的AM 1.5标准太阳光谱,光谱的平均相对误差为5.67％.分析讨论了该太阳光谱模拟器的光谱失配误差、出光面的辐照非均匀度和辐照不稳定度,三者均可以控制在±3％以内.     

曲面透明件雾度和透光率实时测试仪

为了实现大型曲面透明件雾度和透光率的实时测量,设计了一种由LED作为光源、双积分球作为信号测量端的雾度和透光率测试仪。在系统工作原理上完成了透光率和雾度的理论推导,然后进行了光源光谱分布对系统测试结果影响的仿真分析,光学设计,积分球参数设计以及支撑调整机构设计,提高了系统的测试精度和效率。最后,对大型曲面透明件雾度和透光率实时测试仪进行标定和样品测试。测试结果表明:标准雾度片的透过率绝对误差均小于0.4%,雾度绝对误差均小于0.3%,用户提供样品的透过率测量值与理论计算值的偏差亦小于0.4%,满足用户要求。