Tm^(3+),Yb^(3+)共掺微晶玻璃蓝色上转换荧光的温度特性

制备了Tm3+,Yb3+共掺氟氧化物微晶玻璃,在980 nm二极管激光器泵浦下研究了其上转换发光。发现将前驱玻璃进行热处理后,源于Tm3+的1G4能级到基态3H6跃迁所产生的蓝色上转换荧光在463 nm和476nm出现明显劈裂。在此基础上分析了该劈裂蓝色上转换荧光在303～623 K范围内的温度特性。结果表明:Tm3+,Yb3+共掺氟氧化物微晶玻璃蓝色上转换荧光可应用于光学测温,其测温最大灵敏度为4.2×10-4K-1,相应温度为352 K。

高温黑体空腔发射率有限元分析

基于有限元热分析方法,建立了不同形状的黑体空腔传感器模型,并对其腔体发射率进行求解,同时讨论了腔体开口、腔长、腔口与接收面之间的距离、材料自身的发射率等参数对腔体发射率的影响,通过对各种形状黑体空腔的发射率比较,得出最佳的黑体空腔设计方案。仿真结果表明,改变影响腔体几何结构的各参数时,黑体空腔腔体发射率也随之变化,当黑体空腔为圆台-圆台形,且腔体开口较小、腔体长度较长、腔口与接收面之间的距离较远、材料自身的发射率较大时,腔体发射率较高。

980nm LD泵浦Er^(3+)/Yb^(3+)共掺Y_2O_3纳米粉所致热效应的研究

利用溶胶—凝胶方法制备了Er3+和Yb3+共掺杂的Y2O3纳米荧光粉。采用Er3+的2 H11/2→4I 15/2和4 S3/2→4I 15/2绿色上转换荧光强度比的方法,研究了由980nm二极管激光器泵浦所导致的荧光粉样品表面温升现象。结果表明,随着泵浦功率的增加,样品表面温度大幅度上升,当功率达到1 000mW时,样品表面的温度达到820K。该现象对分析稀土离子上转换过程中所出现的功率饱和现象起着重要的作用,并且在高温传感材料、医学生物细胞烧孔方面有着广阔应用前景。

SO_2吸收光谱特性的实验研究

通过对SO2气体在紫外光区间吸收光谱的分析,以差分吸收光谱技术原理为基础,通过改进数据处理方法,得到了气体浓度与光谱参量间的函数关系,建立了自动监测系统模型,实现了烟道气体SO2浓度的在线实时监测。实验结果表明,监测系统的探测限为3×10-6,最大测量误差为7.4%,基本满足烟道气体的监测要求,且不易受外界环境的干扰,易操作维护,成本低,在环境保护方面具有广阔的市场前景。

新型光纤液位测量系统的研究

利用光纤的全反射特性及不同折射率物质界面上反射光强度不同的原理 ,设计一种基于光强调制的光纤液位测量系统。通过测量反射光强度的变化 ,获得有关液位的信息。仪器安装在液体容器的顶部 ,探头由两根光纤构成 ,信号处理系统全部在被测体外部。具有检测现场无电、防爆、防静电、无机械活动部件、能长距离在线测量、长期运行稳定和体积小等优点 。

一种新型的光纤荧光温度传感器

介绍一种基于稀土荧光材料（Y2O2S：Eu）`温度-荧光特性的光纤荧光温度传感器。由紫外汞灯发出的紫外光被调制成脉冲激励光，通过光纤传输激发探头处的荧光材料产生荧光。通过测量两个峰值荧光信号的比值得到输出与温度的关系，温度测量误差小于0.5℃。实验结果表明，该测温系统能够有效地消除光源不稳定及测量通道中光强变化对测量结果的影响。

一种基于不同光谱透射比的光纤温度传感器

介绍一种基于多层介质膜干涉滤光片的不同光谱透射比随温度变化的光纤温度传感器 ,采用两个不同波长的透射光功率的比值作为传感器的输出 ,以消除光源功率波动对测量结果的影响。实验结果表明 ,该测量方法是完全可行的。

荧光光谱及平行因子分析法在植物油鉴别中的应用

利用FS920荧光光谱仪测量市售的八种植物油（大豆油、玉米油、橄榄油、稻米油、花生油、核桃油、葵花籽油和芝麻油）共22个样品的荧光光谱，并对其数据矩阵（EEMs）进行平行因子分析，结合荧光谱分析的直观物质表征和平行因子法对灰色体系的组分识别优势，实现了植物油的种类区分与鉴别。综合分析植物油在特定范围内（激发波长为250～550 nm，发射波长为260～750 nm）的三维荧光光谱和等高线光谱图，给出了各植物油峰位、峰数和峰强等特征信息，确定了植物油各荧光谱峰相应的荧光物质（不饱和脂肪酸类、维生素E及其衍生物、叶绿素及类胡萝卜素）；将平行因子模型应用于植物油光谱数据矩阵的分析，确定了平行因子分析模型的因子数及各因子的物质基础（维生素E及其衍生物、亚油酸和亚麻酸、脂肪酸氧化产物、植物油氧化产物）。建立了植物油的4因子激发-发射光谱轮廓图和样品因子投影得分图。通过对植物油荧光光谱的图谱特征和其数据阵平行因子模型的分析，证实荧光光谱技术和平行因子分析法对植物油进行分析和种类鉴别的有效性。

基于双CCD的锻件尺寸测量的研究

针对大型锻件尺寸的在线测量问题,提出一种基于双CCD的立体视觉测量方法。设计了大空间内立体视觉传感器的优化配置模型,介绍了所使用的大视场、远距离条件下摄像机模型及其标定方法。为提高测量的精度,考虑了摄像机镜头的径向畸变和切向畸变的影响。最后描述了以实物进行立体视觉尺寸测量的实验方法,实验结果表明:立体视觉测量方法实用有效,具有方便快捷,简单可靠的特点。

电荷转移式原油含水率传感器的研究

基于电荷转移法测量电容变量的原理，研制了一种电容式原油含水率传感器及其仪器。介绍了传感器的电荷转移等变换电路的原理及特点，给出了电路的实验模型及仪器的含水率实验结果。该转换电路的电容分辨率达０．１ｐＦ，频率稳定度达１０－４，仪器的含水率在线测量误差＜１％（ＦＳ）。

光纤气体传感器的研究

基于气体在吸收峰波长下对光的吸收随浓度变化的机理，研制一种光纤式气体监测仪。根据被测气体的吸收峰对应的波长选择LED作为光源。采用不同频率的光源驱动电路实现多种气体浓度的实时检测。为保证测量精度，信号处理采用相敏以及测量信号与参考信号比值技术。对甲烷和乙炔气体浓度的检测实验表明，该系统具有一定的检测灵敏度和精度。仪器和系统不仅适于甲烷和乙炔气体浓度的检测，稍加改变结构参数，也可测量其它气体的浓度。

一种基于平面约束的偏瘫恢复运动评价方法

偏瘫是一种常见的脑卒中后遗症,偏瘫患者在患有肢体运动障碍的同时,常常伴有轻微的感觉、语言、认知等方面的障碍。提出一种基于惯性传感器的偏瘫患者运动恢复过程的跟踪与评价的新方法,主要应用于痉挛减轻阶段偏瘫患者的自主恢复过程的姿态跟踪及运动能力的评定。该方法融合了惯性传感器信号和偏瘫上肢恢复动作的生物力学约束,根据运动过程中前一时刻前臂和后臂的运动姿态,构建约束平面,对加速度信息进行约束。基于该方法,通过对偏瘫病人上肢的运动恢复过程的跟踪,测量人体上肢不同部位(前臂、后臂)的动作完成的完整程度。实验表明,该方法有效地降低了传感器噪声所引起的漂移,有效地提高了角度测量的准确度和稳定性。

一种光纤式温度位移传感器的研究

研制了一种利用光纤进行温度、位移测量的复合传感器 .该传感器采用四路石英光纤、窄带光学滤光片等实现温度、位移信号的分离与获取 .由于采用测量与参考信号的比值运算技术 ,保证了测量精度 .实验表明 ,传感器具有响应快、复现性好、结构新颖。

差动吸收式SO_2光纤传感器的研究

本文基于气体的窄带光吸收特性 ,研究了 SO2 气体浓度与载波光强的关系 ,在此基础上 ,设计了一种检测该气体浓度的差动光纤传感器及其系统 ,对改善仪器精度等特性指标的主要因素进行分析。实验结果表明该仪器具有较高的灵敏度和精度。

微型探头荧光光纤温度测量仪的研究

本文基于荧光物质的温度－荧光特性，提出一种微型探头结构的全光纤式荧光温度计，采用双通道荧光线强度之比实现温度测量，精度可达０．５℃．本文讨论这种温度计的特性，并给出了性能指标的测试结果．

一种亮度式光纤温度测量仪

采用石英光纤束与窄带滤光片的亮度式温度测量仪，具有响应快、非接触、灵敏度高等特点。文中论述实现上述特点的关键技术，给出性能指标的测量结果。

光纤荧光海藻浓度测量仪的研究

本文提出了一种检测海水中藻类浓度的新方法 ,在利用原有浓度检测原理的基础上 ,应用光纤和荧光技术 ,采用脉冲氙灯作为激发光源 ,并配合有效的微弱信号检测技术以实现藻类浓度的在线测量 .该系统具有结构简单、水下探头无源以及高精度、高灵敏度等特点 .实验证明 ,该系统用于海藻浓度的检测是可行的 ,也可应用此方法检测海水中其它物质的浓度 .

DSP在光纤测温仪中的应用

介绍一种用于测量指数衰减信号时间常数的数字处理方案 ,它采用固定相移的数字式相敏器检测跟踪被测寿命。具有补偿衰落信号相关和不相关偏差的能力 ,而且信噪比较高。本系统已经在测量荧光衰减时间中得到成功的应用。该测温仪从 0℃到 5 0 0℃的温度误差小于 0 .5℃。

光纤传输光推动传感技术的研究开发与进展

论述了光纤传输光推动传感器的基本原理、主要特性、实现方法及其研究开发的现状与进展．

采用光推动的微控制器系统的研究

介绍以光纤传输的能量供电的微控制器系统的软硬件设计。为降低微控制器系统的功耗 ,通过硬件和软件相结合的方式控制其工作于间歇状态 ,系统采用异步通信方式 ,并且在通过光纤传递时采用脉位调制 (PPM)的方法 ,以降低信号传输过程中的功耗。该方案也适用于其他能量供给 (如太阳能或电池等 )方式和易燃、易爆的场合。