基于光纤分束的抗背景光探测技术分析

分析探测技术中探测器自身噪声和背景噪声,发现背景噪声对微弱信号探测造成的影响远大于探测器自身噪声。因此,文中提出基于光纤耦合分束技术,实现由小面元探测器替代大面元探测器,既能提高信噪比,又能降低背景弥散斑影响。

锥形光纤的连接与分束

采用熔拉法获得锥形光纤。提出了锥形传输与耦合光纤(一或多根)在锥形部分(发光区)互相耦合,从而形成光纤连接分束系统的设计方案。对锥形光纤的传输与耦合特性进行了分析,同时从实验上进行了测定。综合考虑了输出光纤形状,耦合光纤形状,以及其相对位置对锥形光纤的连接与分束耦合性能的影响。理论和实验均表明锥形光纤的锥角度在3°到12°,轴线间夹角尽量小,锥尖重叠区约为十几微米时连接分束系统的匹配最佳。

锥形光纤间的耦合特性

将通信光纤的末端拉制成锥形 ,利用光信号在光纤锥形区特有的传输和耦合特性 ,实现了光纤的耦合、连接和分束 用耦合模理论分析了锥形光纤间的传输和耦合性质 。

基于光纤的三维电子散斑干涉测量系统设计

为了实现物体三维变形非接触式测量,设计了基于电子散斑干涉技术的三维变形测量系统。该系统采用了一分五型分束光纤,这根光纤在系统中起到分光和传光的作用,使系统所需器件比一般的设计系统要少。为了获得变形的量化数值,系统将电子散斑技术与相移技术结合在一起,由压电陶瓷引入相移,并采用"4+1"相移算法计算变形量。该系统可以实现面内及离面变形的独立测量,进而实现物体三维变形的测量。文中对带缺陷的木板进行了加热变形测量,检测其面内、离面变形的敏感度;然后对钢板进行了应力三维变形的测量,得其离面变形量为5μm。结果表明,设计的测量系统可以实现各种变形的测量。

基于双光束光路系统在线监测COD的稳定性研究

针对光度法测定COD的在线监测仪受环境温度影响较大、测定结果稳定性差的问题,对光路和信号采集条件等因素进行验证与探讨,提出优化光纤结构和信号采集、处理方式,以提高系统的稳定性,降低系统受环境温度等因素的影响程度。结果表明,采用特殊结构双光束光纤传导光信号,在信号采集温度为50℃,信号采集时间为1s的条件下,测定结果稳定,受环境温度影响小。根据标准HJ 377-2019要求,对仪器的检出限、示值误差、重复性、低浓度漂移等指标进行测试,其结果均优于仪器测试指标要求,该装置及监测方法可用于水质COD的在线监测。

一体化光声乳腺成像系统

本文报道了一种一体化光声乳腺成像系统,利用光纤束与柔性探测器相匹配形成一体化光声激发-耦合-探测,因此与传统的光声成像系统相比,该系统具有形态适应性的优势,并可以实现大视场的光声成像。本文通过样品实验和离体乳腺肿瘤成像实验,探究该系统的成像能力,证明该系统具有大规模临床乳腺肿瘤筛查的潜力。