高精度双波长光纤F-P传感系统正交特性研究

针对光纤Fabry-Perot （F-P）传感器在实际应用中,受外界环境干扰,造成输出精度较低,提出了一种采用波分复用器（DWDM）输出两路正交信号的双波长稳定系统.基于微分进化（DE）算法建立了光纤F-P传感系统的双波长稳定优化模型,设计了一高正交精度传感系统,构建了传感系统正交实验方案,研究了其正交输出特性和正交误差.结果表明,DE算法运行速度快,能在较短运行时间内得到全局最优解,可很好的用于光纤F-P传感系统结构优化,误差小于10-3;设计的传感系统具有较高的正交输出精度,当腔长变化为-1～1 μm时,两路工作波长相位差接近π/2,传感系统正交误差均小于6％,具有良好的稳定性和抗干扰能力,能满足实际需求.

双波长叠加共振光散射光谱技术测定酒石酸泰乐菌素含量

探讨了酒石酸泰乐菌素与阳离子染料结晶紫在pH 2.4的Clark-Lubs缓冲溶液条件下相互作用的共振光散射图谱,建立了双波长叠加共振光散射技术(DWRLS)测定酒石酸泰乐菌素含量的新方法。实验研究发现,该体系在325 nm和491 nm处产生了两个强烈的特征散射峰。在波长325 nm处,酒石酸泰乐菌素在0.04~0.24 mg·L^(-1)内的质量浓度与共振光散射强度差值(ΔI_(RLS))呈线性关系,其线性回归方程为ΔI_(RLS)=19606C-787.4,相关系数R=0.9994,检出限为0.0059mg·L^(-1);在波长491 nm处,酒石酸泰乐菌素在0.04~0.24 mg·L^(-1)内的质量浓度与共振光散射强度差值(ΔI)呈线性关系,其线性回归方程为ΔI_(RLS)=13006C-449.07,相关系数R=0.9996,检出限为0.0055mg·L^(-1)。当采用双波长叠加共振光散射技术(DWRLS)测定时,酒石酸泰乐菌素在0.04~0.24 mg·L^(-1)内的质量浓度与共振光散射强度差值(ΔI_(RLS))呈线性关系,其线性回归方程为ΔI_(RLS)=32613C-1236.5,相关系数R=0.9998,其检出限为0.0028mg·L^(-1),是单波长检测法的2倍。所拟方法具备操作简便、灵敏度高等特点,成功地应用于酒石酸泰乐菌素含量的测定。

用近红外无损肌氧及运动心率检测技术评定100m极量强度运动对心脏冲击影响

利用连续双波长近红外光技术测量肌肉中血红蛋白含氧量的变化情况,同时应用运动心率无线实时采集设备,设计了检测实时肌肉组织血氧含量和瞬时心率实验方案,对6名健康男性进行了100 m跑同步实测实验。实验表明,肌肉组织氧合血红蛋白浓度在100 m跑结束后继续降低,达到最低值的时刻滞后于运动结束时刻的时间为(6.65±1.10)s;心率则在运动结束后继续上升,达到最高值的时刻滞后于运动结束时刻的时间为(8.00±1.57)s。这些结果显示了双波长近红外光组织氧测试技术和运动心率无线实时采集系统能够正确检测极量强度运动时的血氧参数和心率,揭示了极量强度运动过程中肌肉中氧运输与消耗的过程及其与心率之间的动力学特征。

光纤F-P超声传感器设计实验研究

设计了一非本征光纤F-P传感器结构,建立了双波长光纤F-P传感系统的数学优化模型;设计了F-P干涉腔长度和两路输出波长,建立了基于光纤F-P传感系统的激光超声实验装置;定性研究了激光参数、试样参数与超声波形特性之间的关系。实验结果表明:该传感系统能有效地检测超声信号,操作简单,实现容易,经济成本低。激光超声波的波形特性在很大程度上取决于试样参数和激光参数。

多波长数字全息计量技术综述

数字全息测量具有准确度高、非接触和全场测量等优点。单波长数字全息测量主要适用于高度变化在微米级的连续性形貌物体,而基于双波长干涉技术的多波长数字全息技术可测量形貌更复杂、高度方向变化更陡峭的物体,大大扩展了数字全息计量技术的应用范围。近年来,多波长数字全息的研究发展有两个主要方向:一是与实际需求相适应的新的测量方式和/或光路;二是图像处理方面包括降噪、数值重建和相位畸变修正等的新技术新方法,使计算效率和测量准确度得到明显改善。

Measurement of cathode surface temperature using the method of CCD imaging in arc discharge

A two-wavelength pyrometry device using ordinary array CCD (charge coupled device) to collect the ra- diation data in the horizontal and vertical directions has been developed for measuring the cathode surface temperature during the arc discharge. Analyses of experimental results show that the device can make the measurement of the cathode surface temperature feasible. The cathode surface temperatures measured are lower than the melting point of tungsten (3653 K), and the arc current, cathode diameter, and the cathode length are the main influencing factors of the cathode surface temperature.