锗基长波红外圆锥形微结构减反射性能

锗是重要的红外光学材料,为减小锗表面的菲涅耳反射损耗,提高光利用率,研究了锗基底圆锥形微结构的减反射性能。基于时域有限差分法(Finite Difference Time Domain),并采用单因素法研究了微结构的占空比、周期、高度等结构参数与入射角在8~12μm长波红外波段对反射率的影响,确定了微结构在低反射情况下较优的结构参数组合,其在整个波段范围内的平均反射率低于1%,远低于平板锗结构的35.47%,在9~11μm的波段范围内反射率低于0.5%,且光波在40°范围内入射时,圆锥形微结构的平均反射率仍然较低。将优化的圆锥形微结构与平板结构进行了对比,从等效折射率、反射场分布和能量吸收分布3方面进一步证实了圆锥形微结构在整个波段范围内优异的减反射性能。

基于双波长光电传感的抗干扰烟雾报警器研究

推动火灾探测报警器的技术升级,对于保障人民群众生命财产安全具有重大意义。目前,主流独立式感烟火灾探测装置由于依赖单频光谱与烟雾作用信息进行火灾报警,存在抗干扰能力差、灵敏度低等问题。基于球形粒子的Mie散射理论,提出了一种改进的双波长烟雾检测方法,通过抗干扰逻辑运算测量散射光差异来减少误报。该方法提高了光电传感装置对非火灾因素的抗干扰性,具备优异的抗灰尘、抗水雾干扰能力以及火灾信息探测的高灵敏度,对火灾烟雾的灵敏度达到0.21 dB/m。在饱和烟雾浓度下,探测器烟雾响应时间约3 s,实现快速响应烟雾能力。

矿用烟雾传感器的抗干扰设计与试验研究

针对传统技术路线矿用烟雾传感器工作在高尘工作面环境易受干扰发出误报警的问题,分析了现有技术路线的局限,提出使用双波长光电感烟敏感元件作为检测核心,采集散射光响应及其比例值作为原始数据,以烟雾气溶胶粒径尺寸为判据判定其性质是否为火灾烟雾气溶胶。通过双阈值判断算法实现了在提升样机抗干扰性能的同时保证其检测的高灵敏度,并优化了气室设计以提升其防护能力。经实验室测试,传感器样机具备高灵敏度和对短暂扫过喷水流的防护能力。样机在工业现场高尘工作面环境实际测试中未出现误报警现象,可正确响应标校烟雾试剂,能够满足高尘工作面火灾烟雾检测的需求。

便携式自动太阳辐射计

本文介绍一种新型单片机控制的多波长全自动太阳辐射计，该仪器是在本单位自行研制的第一代太阳辐射计的基础上对控制部分进行改进，从而使仪器更方便使用、更适应恶劣的外部环境、更小型化和有更高的性能价格比．本文就太阳辐射计改进的必要性、新型辐射计设计的方案、仪器组成、性能指标、软件设计、仪器定标及仪器应用进行了阐述．

亚波长纳米结构宽波段抗反射特性

研究了玻璃(折射率n=1.52)表面周期性台阶结构的宽波段抗反射特性。利用等效媒质理论,对单台阶和二台阶结构进行了参数设计,并用严格耦合波理论对设计的台阶结构进行了入射光波长、入射角的反射效率、反射级次特性分析计算。研究结果表明:当亚波长纳米结构的周期低于周期阈值时,随着入射波长的增加只有零级衍射;台阶层数的增加,可增加红外抗反射入射波长和入射角的范围。二台阶结构可以在可见光和整个红外波段的反射率都低于1%。在玻璃表面上制备的台阶结构和基底为一体,这种方法克服了抗反射膜层的许多不足,其附着力、抗蚀刻、渗透扩散等问题均不存在,适用于受温度和湿度等环境因素影响较大的可见光及红外抗反射器件的设计和制作工艺中。

双色探测激光引信抗海浪技术

阐述了双色激光引信探测的原理,提出采用双色探测,利用海水对红外激光与蓝绿激光回波特性时域差异显著,而舰船对二者的反射特性相近的特点,区分目标与海面,提出抗海浪干扰和判别目标的双色激光引信方案。双色激光引信利用激光发射系统同时发出红外和蓝绿窄脉冲激光,激光接收系统采用两路探测器分别接收两种波长的回波信号,信息处理系统对两路激光回波信号进行高速实时采集,获得两路回波信号幅度、脉冲宽度、回波率等区分目标和海面。通过设计样机并进行海面试验,试验结果表明,双色激光引信抗海浪干扰效果良好。

稀布阵综合脉冲和孔径雷达的接收信号处理

由于米波雷达具有反隐身潜力,综合脉冲和孔径雷达(SIAR)得到了雷达界的广泛关注。在文献介绍该雷达基本概念和基本原理的基础上,本文对其接收信号处理技术作了进一步的研究.

二维微纳米结构表面反射特性的时域有限差分法模拟研究

亚波长微纳米结构表面具有优良的抗反射特性,本文以硅基太阳能电池响应光谱的300～1 200nm为应用基础,利用时域有限差分法计算了表面面形、结构参量的占空比、高度和周期以及光波入射角等对二维微纳米结构表面反射特性的影响,并结合等效介质理论进行了进一步理论分析,结果表明:等截面光栅结构的反射率较大,结构参量影响也较小;锥形渐变截面光栅结构的抗反射性能较好,且反射率随着占空比、结构高度的增大而显著下降;同时,光波在光栅法线的±40°范围内入射时,反射率均较小.通过对亚波长微纳米光栅结构的反射特性的模拟和分析,为抗反射表面的设计和制作提供了基础.

光子晶体光纤中反斯托克斯效应的实验研究

在对自行设计的光纤进行实验研究的过程中,通过逐渐增加泵浦脉冲的中心波长λ_0发现随着λ_0逐渐接近零色散波长λ_D,在一系列非线性效应的作用下泵谱脉冲的频谱逐渐展宽,同时其转化效率也逐渐增加,在短波段的反斯托克斯波的强度也逐渐增加。尤其当λ_0等于λ_D时,反斯托克斯波达到最强,说明此时相位匹配的很好,致使四波混频效应最为显著。而当λ_0逐渐远离λ_D时,在频谱宽度逐渐减小的同时,泵谱转化效率也逐渐降低。当λ_0为860nm时,反斯托克斯波几乎消失,这充分说明泵谱中心波长λ_D在频率转换过程中的显著影响。

混纺比对竹浆/棉针织物防紫外线性能的影响

依据GB/T6529-2008和GB/T18830-2009,采用HB902型紫外线测试仪,对竹浆/棉针织面料的防紫外线性能进行了测试,研究了混纺比对竹浆/棉针织物防紫外线性能的影响。结果表明,全竹浆针织物在波长280～305nm之间,防紫外线性能优于全棉针织物;波长在330～400nm之间,全竹浆针织物防紫外线性能差于全棉针织物;竹浆/棉混纺针织物防紫外线性能明显优于全棉或全竹针织物的防紫外线性能,并随着竹浆/棉混纺纱线中竹浆纤维含量的增加防紫外线性能越好,在混纺针织物中竹浆纤维含量在3.44%～98.12%之间时,织物符合防紫外线纺织品的要求。

高性能三波长增透介质膜系研制

本文系统分析了传统单波长增透膜系的缺点,以镀膜材料在紫外、可见和近红外区域折射率数据为基础,通过研究膜系设计理论,优化设计了合适的膜系;通过制造修正挡板,以及优化离子源辅助沉积工艺,找到了能同时满足三波长增透的镀膜工艺,研制的三波长增透介质膜在1053nm和527nm处剩余反射小于0.5%,在351nm处剩余反射小于0.2%,且在空气中放置20天后,膜层温漂很小。

双色激光共轴近场探测系统设计

双色技术是激光目标探测系统常用的提高目标探测和抗干扰能力的手段之一。针对空空导弹激光引信的使用要求和面临的主要问题,提出了双色激光共轴近场探测系统的设计方法,解决了共轴光学系统和双色发射、接收电路等关键技术,加工装配完成了探测系统样机,并进行了探测性能试验和抗干扰试验。试验表明,双色激光能有效识别云雾、烟雾等气溶胶类干扰。

退白汤中补骨脂素和异补骨脂素含量测定方法研究

目的：建立双波长薄层扫描法测定退白汤中补骨脂素和异补骨脂素含量的方法。方法：选用补骨脂素λS=272nm，λR=305nm；异补骨脂素λS=275nm，λR=310nm；以甲苯-乙酸乙酯-甲酸（15：2：1）为展开剂，并在365m紫外灯下检视。结果：补骨脂素在0．27-1．62μg呈良好的线性关系（γ=0．9987），平均回收率99．46％，RSD=1．34％（n=5）；异补骨脂素在0．25-1．50μg呈良好的线性关系（γ=0．9992），平均回收率99．60％，RSD=1．37％（n=5）。结论：本法简便、快捷．可用于退白汤中补骨脂素和异补骨脂素的仓号测定．

太阳能电池用稀土铽掺杂二氧化硅减反射和光波转换薄膜

采用凝胶溶胶法,在玻璃片上镀制了稀土铽掺杂的SiO_2薄膜,讨论了稀土Tb^(3+)和金属Zn^(2+)掺杂及掺杂量对薄膜样品透过率曲线、发光和太阳能电池光电转换效率的影响。实验结果表明稀土Tb^(3+)和金属Zn^(2+)掺杂量均为0.4%时,薄膜样品的发光及太阳能输出功率最高,太阳能电池转换效率提高了6.25%。实现了减少反射和紫外可见光波转换的双重功能。

双波长复合激光引信

激光引信在武器飞行弹道中往往受到云雾、高大树木枝叶的干扰,容易使引信误起动。针对这一问题,通过对激光引信所面临的常见干扰如云雾和绿色植被光谱反射特性的分析,利用云雾和绿色植被与目标在光谱反射特性方面的差异,提出在激光引信中选择两个特征波长进行复合探测,依据两种波长激光的反射信号特征差异来鉴别目标和干扰,并从激光引信接收系统分辨率角度,分析了采用0.85μm和3.2μm双波长激光复合探测技术提高引信对弹道环境中主要干扰鉴别能力的技术途径。

自组装法制备的亚波长纳米多孔二氧化硅薄膜

通过自组装技术在玻璃基底上制备了二氧化硅薄膜的亚波长多孔结构,这种类似于多晶的胶体晶体结构其特征尺寸约为90nm,通过不同的提拉速度可以实现可见到红外不同波段的增透。系统研究了胶体乳液浓度、基片提拉速度对亚波长多孔薄膜透射谱的影响,探索了在不同波段实现高效率增透的最佳制备条件。通过等效介质理论(EMT)分析了这种亚波长多孔薄膜的光学特性,结果表明控制亚波长多孔结构的占空比可以改变等效膜层的折射率实现高效率增透。通过扫描电镜(SEM)表征了多孔膜的表面形貌,并通过图像处理的方式得到二氧化硅纳米粒子的占空比因子。实验结果表明:在一定范围内,提拉速度不同,对应的等效膜层的折射率会不同,膜层的透射率也不同。组装这种亚波长多孔纳米微结构最高增透率达到99.8%,且具有一定的宽带增透效果,通过控制膜层的厚度可以实现从可见光到红外波段的有效调谐,其在1 064nm处的损伤阈值为21.74J/cm2。

微结构光纤中高效反Stokes波产生研究

利用锁模Ti:sapphire振荡器产生的飞秒脉冲,抽运一段无序多芯结构的微结构光纤,获得高效反Stokes波.在输出光谱中测量其峰值高度,为残余抽运光峰值高度的2.86倍.对这一独特现象进行理论分析,认为高效反Stokes波的产生与光纤本身的特性有关.光纤含有两个零色散点,使得与其相位匹配的参量四波混频效应更能有效产生反Stokes波.

高效液相色谱法同时测定化妆品中5种抗氧化成分

建立了高效液相色谱法同时测定化妆品中儿茶素、表儿茶素、没食子酸、芦丁、槲皮素含量的分析方法。待测物经CAPCELL PAK MG C_(18)色谱柱(4.6 mm×250 mm)分离,梯度洗脱;流动相为0.1%磷酸水溶液-甲醇,儿茶素、表儿茶素、没食子酸测定波长为280 nm,芦丁、槲皮素测定波长为360 nm,柱温为30℃,PDA检测器,流速1.0 mL/min。结果显示,儿茶素、表儿茶素、没食子酸、芦丁、槲皮素在0.5945~15.4036μg/mL范围内线性良好,r>0.999。上述5种化合物的检出限范围为0.0251~0.1284 ng/mL,24 h内稳定性良好。水基质中的平均回收率为99.7%,乳霜基质中的平均回收率为99.4%。该方法操作简便,准确性良好,适用于同时测定化妆品中儿茶素、表儿茶素、没食子酸、芦丁、槲皮素5种成分含量。

紫外/红外双波长荧光防伪纤维的制备及性能

通过熔融纺丝的方法成功制备了紫外/红外双波长荧光防伪纤维。分别采用X射线衍射、差示扫描量热分析、荧光光谱、纤维强伸度、扫描电镜等方法对制备的荧光纤维进行表征,探讨了荧光粉含量对纤维的力学性能、结晶性能和荧光性能的影响。结果表明,该纤维能在254 nm紫外光的激发下发出红色荧光,也能在980 nm红外光的激发下发射出绿色荧光,具有双重防伪效果。随着荧光粉含量的增加,双波长荧光防伪纤维的荧光强度不断增强,但荧光粉的团聚情况加剧。此外,随着荧光粉含量的增加,纤维的拉伸强度与断裂伸长率不断减小,但是当荧光粉含量≤10%时,对纤维拉伸强度的影响很小。

基于凸优化的鲁棒GPS空时抗干扰算法

针对GPS空时抗干扰算法性能因方向矢量失配误差和协方差矩阵误差影响而下降的问题,提出了一种基于凸优化的鲁棒GPS空时抗干扰算法。该算法利用Capon空间谱估计重构噪声加干扰协方差矩阵,并通过凸优化方程得到修正方向矢量,最终得到空时滤波权值,降低了阵列误差和方向矢量误差的影响。从空频响应谱、失配情况和不同快拍数下的算法性能等三方面进行仿真分析比较,仿真结果表明文中所提出的方法对宽带干扰和窄带干扰均有良好的干扰抑制效果。在相同的快拍数下信干噪比更好,对方向矢量误差具有一定的鲁棒性。