乙炔气体浓度的TDLAS在线监测

介绍了利用可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）技术实现乙炔浓度在线监测的研究。该系统通过复合调制信号调制近红外分布反馈式二极管激光器（DFB LD）作为光源,光纤耦合器将激光分为两束,分别通过0.5 m封闭短光程气体吸收池和参考光路,双路接收采集含有气体浓度信息的测量光信号和参考光信号送后级处理,应用快速傅里叶变换（FFT）得到含有气体浓度信号的各次谐波检测分量,实现乙炔浓度信息反演,其中多次平均、数字滤波及背景扣除等数字信号处理技术被用于提高系统信噪比。通过理论分析和试验系统实验证明,该系统在软、硬件上的设计可以满足乙炔气体的在线监测,且系统体积小,光路调试和标定简单,便于实际应用。     

一种基于LPFG高灵敏度浓度传感器

利用Sagnac光纤环全反射的特性和单根长周期光纤光栅(LPFG)构成Michelson干涉仪,入射光经LPFG后,部分被耦合到包层中传输,经过包层和纤芯传输的光信号经Sagnac光纤环全反射后重新耦合回LPFG,在光栅区域干涉。利用传输矩阵理论分析了干涉结构的光谱特性。用此干涉结构检测了蔗糖溶液浓度,传感灵敏度可达0.065 nmLg-1。     

基于F-P扫描干涉仪的长周期光纤光栅传感解调系统研究

利用F-P扫描干涉仪的滤波特性,提出了一种可应用于长周期光纤光栅传感解调的新方法.即利用F-P扫描干涉仪对长周期光纤光栅的某一级透射谱进行波长扫描,通过探测器实现光电转换,电压比较器对滤波光束电压进行比较,检测最小电压,借助F-P驱动电压进行定标确定传感元的波长,实现信号解调.通过与光谱仪监测值进行对比,得到实验结果与监测值基本吻合,且具有很好的重复性.     

激光诱导荧光水质监测系统的研制

提出以Nd：YAG激光器的三倍频355nm波长激光为激发光源,以单个光电倍增管（PMT）为探测器,以水体污染监测为目的的激光诱导荧光系统的研制。采用光电倍增管高速双脉冲门控与单次脉冲触发数据采样相结合新技术,有效减少了户外环境下背景光的影响,提高了系统的测量精确度。试验结果表明,该系统能接收水体表面受激发射的荧光信号,探测到的荧光信号经信号处理后与水体受污染程度有良好的相关性。     

提高学生自主学习能力的课堂教学改革与实践——以“光电信号检测”课程为例

大学生拥有自主学习能力是将来适应社会,成为可持续发展人才的重要因素,但现状却令人堪忧。本文首先指出被动教学模式是造成学生自主学习能力低的主要原因,然后以"光电信号检测课程"为例,提出在课堂教学中进行多种形式的课堂教学模式和CDIO实践教学模式等教学改革措施,使学生的自主学习能力、创新设计能力都得到锻炼和提高。     

紫外可见分光光度计数据采集的单片机实现

双光束分光光度计在分子吸收光谱测量中起着十分重要的作用。本文提出一种以ATMEL89C51单片机为核心的数据采集系统,有效地实现了分光光度计的数据采集与存储,同时,在计算机上实时显示吸收光谱的曲线,满足数据分析与处理的需要。     

石墨烯光电探测器的研究进展

石墨烯应用在超快、超宽谱、长寿命光电探测器方面极具潜力。首先分析了石墨烯增强光电探测器超高速的机理;其次,从提高探测响应度的各类纳米结构角度分别综述了光电探测器国内外最新研究进展;最后,介绍了石墨烯光电探测器的应用波段。     

一种LPFG浓度传感解调技术研究

采用F-P可调滤波器对长周期光纤光栅的某级透射谱进行波长扫描,借助探测器和示波器对信号光波在驱动信号周期内所形成的负脉冲间隔进行测量,实现信号解调.利用此系统对蔗糖溶液浓度从0到饱和进行测量,测得系统传感灵敏度的实验值为0.02 ms Lg~(-1).     

微纳双FBG高灵敏度折射率传感特性研究

光纤布拉格光栅(FBG)的倏逝波场随着其半径的 减小而增强,从而对环境折射 率响应灵敏度同步提高,但其对折射率敏感的同时存在温度交叉敏感性;而微纳双FBG传感 器实现高灵敏度折射率传感的同时又可解决温度交叉敏感问题。本文利用2层和3层光纤纤芯 基模的色散方 程分析了微纳双FBG的折射率传感灵敏度与其半径之间的关系,发现其半径越小,折射率 传 感灵敏度越大。实验研究了不同半径的双FBG在温度补偿情况下的折射率传感灵敏度,得到 半径为0.3μm的双FBG折射率传感灵敏度为1.057μm/RIU。     

渐变光栅区长度和形状对双锥型FBG光谱特性的影响

提出一种双锥型光纤光栅(FBG),利用传输矩阵方法分析了其渐变光栅区长度和形状对光 栅 反射谱的影响规律。研究表明:随着渐变光栅区长度的增大,两主峰中间的次级峰幅值按不 同比例增大, 中间部分比例大,两侧比例小。当渐变光栅区长度增大1个数量级后,中间次峰有明显的交 联趋势,随 着长度进一步增大,中间次峰完全连接在一起,并与两个主峰等幅变化;渐变光栅区为线性 和指数两种 形状时,双锥型FBG光谱分布几乎相同,而当渐变光栅区为抛物线形状时,各次级 峰右移至右侧主峰两侧,且幅度以主峰为中心逐渐降低。利用实验初步验证了理论分析的正 确性。