基于圆弧摆线铰链的双光纤光栅加速度传感器

针对桥梁加速度传感器原位校准时标准传感器的选取问题,提出了一种基于圆弧摆线铰链的双光纤光栅加速度传感器。通过力学模型分析传感器谐振频率与灵敏度,根据桥梁原位校准要求对传感器结构进行参数优化,并进行静应力分析、模态分析和谐响应分析,最后制作传感器实物并进行标定。实验结果表明:传感器谐振频率为460 Hz,灵敏度约为43 pm/g,横向干扰能力程度5.7%,可用于桥梁上加速度监测。

动态激励下的FBG应变传感器原位校准方法

针对光纤光栅应变传感器测量桥梁结构动态应变值的准确性问题,提出了一种动态激励下的光纤光栅应变传感器的校准方法。采用等强度悬臂梁模拟桥梁结构,在等强度悬臂梁末端瞬间悬挂不同重量的砝码来模拟桥梁上汽车产生的动态激励。以电阻应变片作为参考传感器,光纤光栅应变传感器作为待校准传感器,将这两个传感器的测量数据序列进行比对。针对传感器的测量数据序列出现的时间错位问题,采用互相关算法对参考传感器和待校准传感器的测量数据进行数据匹配。在光纤光栅应变传感器有初始值的情况下进行测量值校准的研究。实验结果表明,该方法有效解决了测量数据序列的时间错位问题,实现了光纤光栅应变传感器的动态校准,采用不同重量的砝码作为激励源对校准结果没有影响,1529 nm和1547 nm波长的光纤光栅应变传感器灵敏度校准系数与静态标定结果基本一致。

基于MobileNeXt与多尺度区域分割的激光对位检测

目的:提高激光测距设备制造过程中装配工艺精度。方法:提出一种基于MobileNeXt和多尺度区域分割的激光对位检测算法用于优化激光测距设备的生产过程。在对位检测阶段,使用MobileNeXt作为主干网络达到低成本计算图像特征的目的。为提升模型捕获有效特征的能力,在主干网络中插入深度可分离坐标注意力模块。通过知识进化训练网络得到轻量高精度的分类模型。在验证阶段,设计一种多尺度区域分割的激光中心对位验证算法。首先通过线性变换和双边滤波处理原始图像,然后以多个尺度分割图像区域,在不同区域进行特征提取。最后根据激光对位特征设计阈值判断对位结果的正确性。结果:算法中心对位检测准确度达到99.97%,对位误差为37.96μm。结论:所提算法满足实际激光对位检测任务要求。

标准白场仪及视角测量方法的研究

针对目前主流彩色电视与平板显示器,建立了能够溯源到国家光谱辐射度、光度与色度基准的标准白场仪装置,可用于显示器光色特性参数测量。对该装置进行了定标,提供了标准白场仪光谱、稳定性以及光色参数。应用该标准装置对主流的液晶显示器进行了视角研究,主要考虑了测量过程中所忽略的被测发光面积因素对视角特性的影响。结果表明,基于绝对亮度的视角阈值方法,差别可达8%以上,是测量过程中需要考虑和避免的。

LED光通量测量中的自吸收效应及校正

介绍了积分球测量中光源体的自吸收效应,提出了两种校正方法。自吸收效应的校正有助于降低用积分球测量光通量的不确定度。

硅光电探测器光谱响应度测量标准装置

本文介绍了硅光电探测器光谱响应度测量的原理和装置，描述了相对和绝对光谱响应度标定方法，详细分析了引起标定误差的因素和误差合成，简要分析了国际比对结果。本装置的波长范围为３００～１０００ｎｍ，相对光谱响应的不确定度（１σ）为０２１％～０８６％，绝对光谱响应的不确定度（１σ）为０２５％～０８７％。

200～400nm波段光电探测器光谱响应度测量装置研究

本文叙述了200~400nm波段光电探测器光谱响应度的测量装置原理、测量系统及不确定度。采用紫外光谱强度大的氙灯作为光源,采用紫外分光效率高的单色仪进行分光,腔型热释电探测器与标准硅光电探测器进行相对光谱响应比较得到标准硅光电探测器相对光谱响应度。绝对值标定则是利用低温辐射计对无窗紫敏硅光电探测器进行测量后再传递到标准硅光电探测器,从而最终测量出标准硅光电探测器在紫外波段的绝对光谱响应度。

关于新的光电探测器光谱响应度工作标准的研究

本文介绍了新的光电探测器光谱响应度工作标准 ,该项标准参加了 2 0 0 0年CCPR(国际计量委员会所属光度和辐射咨询委员会 )组织的国际比对。在新的工作标准中 ,用调制光代替原来的直流光 ,以减少杂散光、噪声等对测量准确度的影响 ;用锥腔型热释电探测器代替原来的热电堆探测器作为参考探测器 ,用锁相测量仪器代替原来的直流测量仪器并增加温度控制 ,以便提高测量系统的灵敏度和光谱响应度标准的平坦程度 ,进而提高准确度 ;以双单色仪代替原来的单色仪 ,大大减少杂散光 ;

TiAlON系薄膜材料的椭偏研究

对新型太阳能用薄膜材料TiAlON材料进行了椭偏研究。采用Cauchy,Lorentz和Tauc Lorentz模型对绝缘性TiAlON薄膜的椭偏测量结果进行了模拟,得到了薄膜的光学常数。通过比较色散模型及薄膜结构在不同波段的应用情况,说明Tauc Lorentz模型更适合于从紫外到近红外宽光谱的拟合。结果表明光谱椭偏术可以作为表征TiAlON材料系的可靠手段,是进一步表征多层膜系光学性质的基础。

光探测器脉冲激光响应度温度特性测量与分析

在高精度控制环境温度条件下测量光电型、热偶型和热释电型三种光探测器的激光脉冲能量响应度温度特性。采用对入射激光正交取样的方法以消除测量时激光能量和偏振态变化对测量结果的影响,通过对硅光电探测器等效电参数和能量测量方法的分析,指出光电探测器响应度随温度变化的原因,并提出减小影响的方法。

空气湿度对硅光电二极管响应度的影响

介绍了实验装置、测量光路和测量方法。测量结果揭示出空气湿度对硅光电二极管响应度的影响是不容忽视的。

闪光光源有效光强标准测量装置研究与建立

建立了可溯源到国家照度工作标准的有效光强标准装置，该装置由闪光光源、中性滤光片、光度探测器、波形采集和处理单元组成，可定标相关测量仪器。分析了氙灯闪光灯和测试LED闪光灯，LED闪光灯具有上升沿陡峭、稳定性好等优点，可进一步优化作为有效光强标准灯。对影响实验的因素进行了分析，结果表明整套装置测量有效光强的不确定度水平达到2．4％（k=2）。

高稳定光纤布拉格光栅波长标准器的研究

依据JJF 1804-2020《布拉格光纤光栅传感网络分析仪校准规范》,应使用稳定的参考标准光纤光栅对光纤光栅解调仪的波长解调示值进行校准。采用特殊设计的应力释放结构并利用智能控制算法及半导体制冷技术,实现高精度的温度控制,研制了一组高稳定的光纤光栅波长标准器。通过重复性考核并与商用光纤光栅测量比对,证明研制的光纤光栅波长标准器性能远优于校准规范要求,从而极大地提高了光纤光栅解调仪的校准不确定度。

液晶显示标准白场装置的建立和研究

介绍能够溯源到国家光谱辐射度、光度与色度基准的标准白场仪装置，可用于显示器光色特性参数测量。对该装置进行了表述，给出了其光谱、稳定性以及光色参数。应用该标准装置对主流的液晶显示器进行了视角研究，并考虑了测量过程中所忽略的被测发光面积因素对视角特性的影响。结果表明，基于绝对亮度的视角阈值方法，差别可达8％以上，这是测量过程中需要考虑和避免的。应用四色矩阵法，针对滤光片式色度计在检测液晶显示器色度、亮度中出现的校准问题进行了初步研究，对正确使用该方法进行相关校准具有借鉴意义。

一种高精度多功能辐射光度计的设计

介绍了一种具有智能接口技术的多功能辐射光度计。仪器主机有较高精度和较好重复再现性的微弱电流测量仪器，采用开关调制、差分对消技术，消除微弱电流测量系统的直流误差。仪器主机配备不同的探测器，可以组成不同的辐射度计或者光度计。探测器和主机间通过智能接口连接，主机通过读取探测器内存储芯片上的数据自动识别探测器类型，从而自动选择相应的测量功能和显示单位。

玻璃基底和表面粗糙度在氮化硅薄膜椭偏测量中的影响

在光谱椭偏测量中，玻璃基底的背反射会给测量结果造成较大影响。针对平板显示器件玻璃基底表面氮化硅镀膜进行了椭偏测量和模型计算。采用相干背反射模型“空气一基底一空气”计算并拟合得到与厂商数据符合较好的玻璃基底折射率。对氮化硅薄膜采用Tauc Lorentz色散模型进行了分析拟合，讨论了薄膜与基底界面层、表面粗糙度对光学常数及模型拟合的影响，表明在薄膜与基底间晶格失配的情况下，界面层的引入对改善拟合度是必要的。给出了薄膜体系的光学常数、薄膜结构的分析结果。

用于阿伏加德罗项目的硅球表面氧化层测量装置研究

基于单晶硅原子计数原理实现阿伏加德罗常数精密测量以及质量千克单位的复现,需要测量单晶硅球体的质量和体积,球表面几个纳米厚的非均匀氧化层分布的精密测量,是确定上述参量修正值的关键。用劳厄晶向法和激光标记确定了硅球表面坐标系统,比较了不同的硅球驱动方式,建立了基于光谱椭偏仪的自动化扫描测量装置,考察了扫描系统的重复性、稳定性;给出了NIM#3号硅球扫描结果,表明表面氧化层椭偏扫描的短期重复性水平达到0.04 nm。

单晶硅球表面氧化层测量进展和研究

单晶硅球法是阿伏伽德罗常数量值精密测量以及质量重新定义的一种重要方案。单晶硅球表面的氧化层厚度关系到硅球质量和直径测量结果的修正,并在阿伏伽德罗常数的相对测量不确定度中占到很大比例。讨论了表面层测量中影响椭偏测量的几个基本问题,即单晶硅球不同晶向的光学常数以及表面曲率对椭偏光束的散射效应,评估了对氧化层厚度测量不确定度的影响;对于所采用的间接法的不确定度分量进行了分析。该研究为硅球表面层测量提供了实验和理论依据。

LED发光强度测量中的若干问题

通过实验 ,对LED发光强度测量中的 6个问题进行初步探索后发现 :杂散光的影响可以忽略 ,安装倾角导致的量值发散性较大 ,而测量距离、工作电流和环境温度的变化与发光强度的测量值成线性关系。

从LED的配光曲线谈起

表述LED配光曲线的重要性 ,提出几种典型的LED配光曲线。阐述发光强度的空间分布不能等同于配光曲线 。