光纤光栅传感技术应用研究及其进展

光纤光栅传感器具备普通光纤传感器所不具有的不受光强波动影响、自参考的绝对测量、便于单光源波分复用和光集成四大优点,因此成为当前国内外的一个研究热点.目前光纤光栅传感器在航空航天领域和民用工程领域已得到了较为广泛的应用,而且各种新的解调方案不断被提出,然而被测参量之间的交叉敏感和解调技术等因素影响了光纤光栅传感器商品化的进程.当前的问题是探索性价比更适合于产业化的技术方案,使光纤光栅传感器能更广泛地为国防和国民经济建设服务.因此,对光纤光栅传感技术在国内外的应用研究进行了较为全面的综述,以使有关方面和同行对该研究领域投入更多的人力物力.

一氧化碳激光器

综述了ＣＯ激光器的理论与器件的发展过程，着重对放电激励小功率宽频带ＣＯ激光器和大功率工业ＣＯ激光器近年来国际上的研究动向作了介绍和分析，例举了许多发达国家应用ＣＯ激光器进行工业加工和开辟新应用领域方面的研究工作．认为ＣＯ激光器不仅理论上具有极高的量子转换效率，而且实际上已实现了高物理转换效率和技术转换效率；它将成为下一代的工业用大功率气体激光器的主选激光器之一．

低温3.0～4.2μm波段第一泛频一氧化碳激光器

根据国内外近30年来在一氧化碳激光器领域内的研究成果，从理论和实验两个方面论述若使第一泛频（△v=2）一氧化碳激光器在3．0～4．2μm波段成功运转．并能提供一定的输出能量，则必须对激光增益介质进行有效低温冷却的原因，并指出其长波端的极限值．理论上分析了一氧化碳分子电子基态X^1∑^＋中，高振动激发态的粒子布居数和小信号增益系数对激光放电等离子体温度的强烈依赖关系；分析了一氧化碳分子的能级结构，在常规的稳态动力学模型中引入了X^1∑^＋→A^1Ⅱ传能项，该传能项限定了第一泛频一氧化碳激光的长波端极限．理论分析和计算与国外同行的实验结果相吻合．

IM85—1型光纤液位传感器系统

本文介绍一种基于光弹效应的光强调制型的集计算机、微电子学和波导光学为一体的高精度光纤液位传感器,该传感器的突出优点是能完成全光一次信号检测,现场无须带电,从原理上消除了燃烧和爆炸的隐患,特别适用于一类防爆区。该传感器系统在设计上系C^4系统,便于与现代化的计算机管理联网。

光纤闭环液位控制系统

研制一种利用光纤的闭环液位控制系统。光纤探针是由两根多模光纤焊接在一起形成的 ,光纤探针边界处的光线对周围介质的折射率敏感 ,系统使用两个光纤探针将液位控制在相应的范围内 ,设计的液位控制系统很好地解决了液滴效应带来的延迟问题。

激光家族中的一氧化碳激光器(英)

描述了作为激光光谱分析仪中光源的纵向直流激励自持放电小功率宽频带可调谐一氧化碳激光器，并给出了有关高功率一氧化碳激光器的发展概况．在所描述的一氧化碳激光器中，有相当一部分是由作者在近20年中研制成功的．最后给出了5μm波段一氧化碳激光器和10．6μm波段二氧化碳激光器在金属切割方面的比较实例，并指出了在一氧化碳激光器研究领域尚需解决的问题．

CO激光器及其应用前景

ＣＯ激光器及其应用前景林钧岫（大连理工大学应用物理研究所，大连１１６０２４）自１９６４年Ｃ．Ｋ．Ｋ．Ｎ．Ｋ．Ｐａｔｅｌ等人首次以ＣＯ分子作为激光增益介质实现激光跃迁以来，ＣＯ激光器以它自身固有的波长，高的量子转换效率，长的振动能级寿命，宽的频谱覆盖范...

生物组织光传播特性的研究

光在组织中传播与组织的光学性质有关。折射率是组织光学性质最基本的参数,用来评价组织改变光线行进方向的参量。本文以菲涅耳公式为理论依据,尝试用空气—组织界面的反射率、生物组织薄膜的反射率和生物组织反射光的偏振分量,推算生物组织的折射率。 本文还探测了组织的前向散射和后向漫射分布。

人体血清可见拉曼光谱与DNA紫外共振拉曼光谱的检测

目的 从分子水平探讨正常人和癌症患者血清中代谢产物存在差异的信息，为临床诊断癌症提供一种新的方法。方法 选用氩离子激光器输出波长为４８８－０ ｎｍ 和５１４－５ ｎｍ 的单色光，照射人体血清，检测其拉曼光谱并对实验数据进行统计分析。共计１０５２ 份血清，其中正常人血清４５２ 份；乳腺癌、子宫颈癌、膀胱癌、胰腺癌、食管癌等患者血清３３０ 份，胃癌患者血清１３８ 份；一般胃病与其他炎症患者血清１３２ 份。选用Ｎｄ∶ＹＡＧ激光器三倍频输出，泵浦染料激光器，再经倍频器获得２５０ ｎｍ波长附近的可调谐紫外光，照射核酸样品，检测其共振拉曼光谱并将实验数据与人体血清结果对照。结果 正常人血清由４８８－０ ｎｍ 波长的单色光激发的拉曼光谱的相对强度，小于由５１４－５ ｎｍ 波长的单色光激发的拉曼光谱的相对强度；癌症患者血清由４８８－０ ｎｍ 波长的单色光激发的拉曼光谱的相对强度，大于由５１４－５ ｎｍ 波长的单色光激发的拉曼光谱的相对强度；正常人与癌症患者血清拉曼光谱存在差异。人体血清的拉曼频移的平均值分别为１００６ ｃｍ －１ 、１１６１ ｃｍ －１ 和１５２６ ｃｍ － １，核酸中碱基的拉曼频移为１３３７ ｃｍ －１ 和１４８５ ｃｍ － １。

紫外光与可见光对动物内脏器官通透性的研究

利用带有积分球装置的双光路扫描分光光度计，系统地测量了内脏器官对波长为２００～９００ｎｍ光的反射率和透射率，计算了ＤＭ线的吸收系数．实验证明：由于组织结构的不同．反射率和透射率曲线随着波长的变化而变化；反射率随波长增加而增加．但增加的幅度小于透射率增加的幅度；处于紫外区的大多数波段照射组织并不能透过 光窗的下限位于４００ｎｍ；吸收系数Ｋ是一非线性系数．实验所得数据可供激光医学和光学理疗参考。

高灵敏度光声光谱仪及其生物学应用研究

由可调谐CO/CO2 激光器、纵向共振光声池、植物样品气体采集系统、计算机控制和数据处理系统组成的高灵敏度光声光谱仪 ,可对多种与植物气体交换有关的微量气体进行连续自动测量 ,其中对C2 H4 气体的检测灵敏度达到 2× 10 - 11。利用该系统对O3 熏蒸后油桃果实的C2 H4产量的变化进行了监测 ,测量结果显示了该光谱仪用于生物样品检测的优越特性。

离体甲状腺正常组织、良性瘤及癌的自体荧光光谱分析

用氩离子激光器作为激发光源 ,对甲状腺正常组织、良性瘤及癌的离体组织标本进行了激光诱导组织自体荧光光谱分析 .结果表明 ,3种不同性质甲状腺组织的自体荧光光谱之间有着较明显的差异 。

用于负压下气体分析的气相色谱仪的研制

介绍一种可同时分析负压样品中常量O2，N2，CO和微量CO2的自制专用气相色谱仪。仪器在负压下取样，经活塞升压后进样。在流程中样品气同时进入并列的色谱柱，再分别检测。常量组分使用热导地（TCD）检测，微量组分使用氦离子化检测器（HelD）检测。CO2的检测灵敏度为10-6（V／V）量级。实验表明，仪器结构简单、操作方便、稳定性好，适合于负压气样的在线分析。负压气样中全组分的分析方法具有推广价值。

自体荧光-喇曼光谱技术用于癌症诊断的研究

进行了癌症及正常人血清的自体荧光－共振喇曼光谱实验研究．研究结果表明，癌症患者血清喇曼光谱与正常人有明显的差异，并确认这是由于正常人血清中β－胡萝卜素含量明显高于癌症患者所致．故血清喇曼光谱测试可以作为癌症诊断的一个可靠手段．

基于波导CO_2激光器的光声光谱仪

基于波导CO2 激光器的光声光谱仪采用了激光谐振腔内置光声池结构、低噪声纵向共振光声池和计算机控制的多谱线多种气体成分测量分析系统。文中详细给出了波导CO2 激光器和光声池的设计参数 ,介绍了多种气体成分同时测量的原理和计算机控制测量软件的设计思想。实验中对有Brewster窗片和无窗片光声池的噪声特性和检测灵敏度极限作了分析比较。实验结果表明 ,该光谱仪对C2 H2 和O3的极限检测灵敏度分别达到 10 -11和 10 -9量级 ,能够对多种与大气污染和生物气体交换有关的微量气体进行高灵敏度、实时、连续、自动地监测。

光纤布喇格光栅应力双折射的研究

实验研究了侧向挤压作用下的光纤布喇格光栅(FBG)产生的应力双折射现象,提出了一种消除横向应力对温度交叉敏感的简单而又有效的方法,从理论和实验上进行了分析与验证。研究表明,对FBG施加侧向挤压产生的双折射导致普通光纤布喇格光栅存在两个满足布喇格条件的反射光谱,且双峰间距在100℃的温度范围内变化了0.055 nm,利用该双峰间距的变化可消除温度传感中横向应力对它的交叉敏感,实现对温敏系数的修正及温度的校正,实验中测得的原始温敏系数是0.013 8 nm/℃,对温敏系数修正了0.005 nm/℃,对变化的温度校正了4℃。

生物组织漫反射光的研究

光在组织中传播与组织的光学性质有关。本文利用带有积分球的分光光度计探测了组织的反射率、漫反射率和透射率、并进行了人体肿瘤组织与正常组织漫反射特性的研究。其结论是:(1)肿瘤组织与正常组织相比,肿瘤组织的反射和透射率在300～400nm有明显的变异;(2)肿瘤组织的漫反射率低于正常组织;(3)肿瘤组织的恶性程度越高,300～400nm的反射率越大,而漫反射率越小。本文还对上述实验结论作了分析。

光纤液位传感器-油罐贮量计量新技术

光纤液位传感器—油罐贮量计量新技术孙长森丁建华于清旭林钧岫（大连理工大学应用物理研究所１１６０２４）在石油化工行业，油罐贮量的精确计量总是在高等级的防爆要求下进行的。目前，市场上众多的电子、机械类传感器难以满足这一要求，因此实现安全准确的计量是一项重...

光学装配工艺对IM85-1型压力式光纤液位传感器系统的影响及研究

本文对IM85-1型压力式光纤液位传感器系统中光学元件装配工艺引起的误差进行了定性与定量的分析,研究制定了一套合理、精确的新装配工艺以消除各种装配误差的影响,保证传感器具有较高的灵敏度和稳定性.传感系统测量灵敏度达到0.2%.

智能现场仪表在水库大坝自动化系统中应用

传感器的选用是对水库大坝渗漏进行长期监测的关键技术之一 .对 Endress +Hauser公司的 DB5 3型静压式液位传感器的传感原理、特殊封装结构、技术特点及现场应用情况作了详细分析 ,同时对这种现场总线型智能化仪表使用的现场总线技术 Profibus-PA基础作了介绍 .采用智能现场总线仪表的南城子水库自动化系统 ,可靠性和自动化程度大大提高 。