显微热成像技术研究现状与展望

显微热成像系统不仅能观测物体的形状细节,还能观测温度变化的细节,因此对需要进行细微热分析的领域具有重要作用。本文对显微热成像技术研究的背景和意义进行了概括,简单介绍了显微热成像系统的组成及工作过程,总结了显微热成像技术国内外发展研究及应用的现状,最后对其存在的问题及发展动态进行了分析。     

Bending characteristics of dual-hole PM-PCF based on LP01 and LP11 modal interference

The bending characteristics of dual-hole polarization maintaining photonic crystal fiber (PM-PCF) are demonstrated in this paper. The modal interference is induced by the LP01 mode and LP11 mode propagating in a single PM-PCF with the same polarization direction. Simulation results demonstrate that the bending radius induces the phase difference between LP01 mode and LP11 mode, which leads to the change of light interference intensity on the fiber output facet. The relationship between bending radius and normalized interference intensity with three different bending angles is discussed, where the bending angle is defined as the angle between hole axis and the x axis. The bending sensitivity is obtained to be about -188.78/m around the bending radius of 1.5 cm with the bending angle of 90°. The bending characteristics can contribute for online bending detection in widespread areas.     

单模光纤微探头式光镊技术

通过对平端面和基于半球形自透镜端面的单模光纤微型探头光镊技术的研究．表明单模光纤微型探头式光镊系统结构简单、捕陷范围大、操纵灵活,可以适应更多的生物细胞和生物分子的光微操作需求．扩大了激光微操纵技术在生命科学中的应用范围。     

针对高阶对象的递阶模糊滑模控制器研究

针对工业现场普遍存在参数不确定并有外界扰动的高阶对象,将误差驱动增益自整定思想和模糊滑模控制策略相结合,提出一种带有误差驱动参数自整定结构的递阶模糊滑模控制方法。该方法有效解决了传统模糊控制器在控制高阶对象时要输入更多系统状态信息而引起的"规则爆炸"问题,同时也削弱了一般滑模控制固有的"抖颤"现象。通过对典型高阶对象的仿真结果表明,误差驱动参数自整定递阶结构模糊滑模控制器较之传统控制方法有更好的控制效果和指标,并且有很强的鲁棒性和抗干扰特性。     

基于MATLAB的单光阱光镊中光阱力的分析

在几何光学近似下,对米氏球状粒子所受轴向光阱力进行了数值计算。仿真结果给出了轴向稳定捕获区域和光阱力与光镊系统主要参数的关系。分析表明,激光束束腰半径越小,势阱越深;相对折射率、激光波长、功率等参数对光阱力也有一定影响。数值仿真为实验中参数的选择提供了依据。     

基于遗传小波神经网络的多传感器信息融合技术的研究

依据小波函数的非线性逼近能力和神经网络的自学习特性,提出一种小波神经网络。为使小波神经网络具有更高的学习精度和更快的收敛速度。利用遗传算法对小波神经网络权阈值的优化,设计了遗传小波神经网络。将该网络用于多传感器信息融合设计了遗传小波神经网络多传感器信息融合系统。压力传感器数据融合系统的仿真表明该方法能有效的提高传感器的输出准确度,消除非目标参量对传感器输出结果的影响,此系统还可用于其他多传感器信息融合系统,具有实际应用价值。系统设计实现简单,适合工程应用。     

干涉式多光镊系统研究

为了定量测量光阱力,采用共面但不同轴的两束激光束产生干涉光场进而构成干涉式光镊系统的方法,分析了两束同向传输激光束以一定角度相干涉从而产生干涉条纹,即2维多光镊的原理,并给出了3维光镊的实验系统。采用分析作用在聚苯乙烯小球上的力的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了光阱力分布的数据。结果表明,干涉式光镊可以提供皮牛级横向光阱力,能够实现光捕获,当只考虑光束的束腰半径和光功率两个因素时,实验数据与理论分析吻合得很好。这一结果对光镊技术在生物学、生物医学以及纳米技术等领域的应用是有帮助的。     

基于PXI平台的矿井通风机振动监控系统设计

基于虚拟仪器技术,采用NI公司的PXI平台和LABVIEW软件设计矿井通风机振动信号监控系统。该系统具有振动信号采集、振动信号分析和振动数据管理等功能。本系统开发周期短,可扩展性强,PXI技术结合LABVIEW开发平台为煤矿井下设备监控提供一种新的技术途径。     

基于KPCA和LSSVM的蜂蜜近红外光谱鉴别分析

为快速鉴别普通植物源与中草药植物源蜂蜜,提出一种核主成分析和最小二乘支持向量机相结合的蜂蜜近红外光谱定性分析新方法。利用傅里叶变换近红外光谱仪测定普通洋槐蜂蜜和益母草、黄连两种中药植物源蜂蜜样本的近红外光谱并预处理,然后对光谱进行核主成分分析,提取非线性特征,最后设计基于纠错编码最小二乘支持向量机的多类分类器模型。采用网格搜索法确定模型最优参数,利用最优分类模型对未知类别蜂蜜样本进行识别,正确率可达96.67%。结果表明,基于KPCA和LSSVM的近红外光谱定性分析算法鉴别普通植物源与中草药植物源蜂蜜是可行的。