光激菲涅耳反射器形成的本征光纤干涉仪

用紫外激光在氢载、高掺锗光纤中激起强烈的折射率扰动，形成菲涅耳反射器，制成了本征光纤双束干涉仪，并用温敏实验证明了这种菲涅耳反射器的存在，表明这种干涉仪可以用作传感器．

菲涅耳反射型光纤生物传感器研究

构建了一种基于菲涅耳反射原理的光纤生物传感器,以生物素-链霉亲和素体系为模型验证了其进行生物传感的可行性。首先,利用硅烷偶联剂,在切平整的普通单模光纤端面修饰上生物素,将其作为吸附链霉亲和素的生物敏感膜。然后,将光纤端面浸入不同浓度的链霉亲和素溶液中,测量宽带光源经过光纤端面反射后的光谱。实验结果表明,反射光谱的相对功率与链霉亲和素溶液浓度之间呈线性关系,测量得到灵敏度为15.38 d B/(mg/m L)。用牛血清白蛋白代替链霉亲和素,测量得到的反射光谱曲线与在之前浸入生物素后的反射光谱曲线基本重合,证明此生物传感器的选择性好。最后以人免疫球蛋白G与山羊抗人免疫球蛋白G体系验证了此结构进行生物传感的实用性。

基于椭流线法的LED射灯菲涅耳反射器设计

基于非成像光学中的边光原理和椭流线理论提出一种菲涅耳反射器设计方法。通过对光源的通量均分、椭流线虚实焦点的配对,以及光学仿真优化三个步骤实现对LED射灯二次均匀配光。该方法可避免引入色散,降低光学设计难度,并实现在目标面上光照度分布均匀的投射效果。模拟考察了距光源3m远,直径为1.2m的圆形平面上的实际效果,其中包括目标面上的照度分布和均匀性、安全性、机械加工公差等相关方面,仿真结果表明,设计是安全、可靠和可行的。

菲涅耳反射光强抑制及光隔离器测试系统设计

分析了菲涅耳反射光强对光纤陀螺的影响,提出了采用光纤研磨与折射率匹配相结合的方法抑制菲涅耳反射光,并进行了实验,实验结果表明该方案可成功的将反射光强从一百多微瓦降至万分之一纳瓦以下,消除了菲涅耳反射光强对陀螺信号的干扰;针对陀螺系统中采用光隔离器来隔离反射光对光源的影响,提出了一种使用很少仪器和元器件并能实现参数准确测量的光隔离器测试系统,实际测试了一款双级型光隔离器的主要性能参数并对测量结果与误差做了进一步的分析和讨论。

菲涅耳反射公式及反射光与入射光的位相关系

从菲涅耳反射公式的推导过程入手,确定了反射光的电矢量相对于入射光的电矢量x分量及y分量的位相和取向之间的一一对应关系。振幅反射率rpx和rpy的正负,真实地反映反射光中相应电矢量分量相对于入射光的电矢量的位相变化和方向。

一种基于线性菲涅耳反射镜的混合太阳能预热中冷燃气轮机

首次提出了一种新型的混合式太阳能预热中冷燃气轮机(SPIcGT),其利用线性菲涅耳太阳镜场在进入燃烧室前对压缩空气进行预热.本文以太阳能预热燃气轮机(SPGT)作为参考,采用了八个绩效指标在广州(中国)的天气数据下进行分析.结果表明,SPIcGT系统的燃油效率提高了19.5%,而SPGT系统的效率仅提高了0.26%,因此SPIcGT系统优于SPGT系统,且与SPGT的10358 kJ/kWh相比,SPIcGT有着更低的比油耗(约7017 kJ/kWh).同时,线性菲涅耳太阳镜场与中冷燃气轮机循环的太阳能集成比与常规燃气轮机循环的太阳能集成更经济,其电价为4.34 US/kWh,比SPGT降低了5.15%.此外,线性菲涅耳太阳镜场与中冷燃气轮机的结合可以大大降低燃油消耗和CO2排放(约19.3%).

菲涅耳太阳能聚光系统几何矢量分析

提出了线性菲涅耳聚光反射装置中入射角、反射位置、跟踪倾角的矢量计算方法。该聚光装置中每个反射镜面(简称镜元)需实时跟踪太阳,将太阳入射光反射至固定位置的线性吸热器上,每一镜元的入射角、反射位置、跟踪倾角均时刻变化,系统设计时的计算非常复杂。利用目前太阳位置算法中得到的太阳高度角、方位角,通过矢量法,简化计算过程,推导出线性菲涅耳反射装置任一镜元的入射角、反射位置、跟踪倾角公式,便于菲涅耳太阳能聚光装置的分析应用,计算了2009年各月平均日的各量在具体算例情况下的变化。

基于菲涅耳反射的准分布式光纤温度传感器

基于菲涅耳反射原理和光时域反射（OTDR）技术，提出了一种新型的、结构简单的准分布式光纤温度传感器。传感器由两个端面抛光的光纤对接构成，并在两端面间隙中填充温敏材料。传感器周围温度变化改变温敏材料的折射率，从而引起菲涅耳反射强度的变化。将三个传感头串联，利用OTDR探测各传感器菲涅耳反射的微弱变化实现温度传感和传感器定位。在-30～80℃范围内，随着温度升高，该系统各个传感头的菲涅耳反射强度单调增大，且温度传感特性具有良好的重复性，同时具有极低的附加损耗。

线性菲涅耳反射聚光器聚焦光斑能流密度分布的计算

利用光线追迹的方法,考虑太阳形状、余弦损失、阴影及遮挡损失的影响,建立线性菲涅耳反射(LFR)聚光器的三维光学几何模型,给出其光斑能流密度分布的计算式,采用Matlab软件编程实现该算法。将计算结果与美国国家可再生能源实验室(NREL)开发的SolTrace软件仿真结果相对比,光斑能流密度分布曲线基本吻合,证明了该算法的正确性。为了获得更高的镜场聚光效率,对比了不同反射镜面型对LFR聚光器的影响。

亚波长周期结构与多层增透膜反射特性的比较

为解决光学系统中普遍存在的菲涅耳反射问题 ,利用严格耦合波法设计、分析了一种三维轮廓亚波长结构 ,然后把计算结果同多层反射膜的增透特性进行了比较 ,结果表明该结构在很宽的波段上尤其是远红外波段上的抗反射特性要远远好于多层膜 ,其反射率基本上能控制在 0 .2 %以内 ;并且这种结构反射率的变化随入射光波入射角的偏离在 4 0°以内能保持在 1 %以下 ,而多层膜只能在 30°以内勉强做到这一点。

海面之上法中海面反射率和观测几何模拟研究

测量离水辐亮度的水面之上测量方法中最大的不确定性因素是太阳耀斑的污染和海面反射率的估算。文章根据Cox和M unk研究结果,利用大量随机数模拟海面波浪倾斜,估算不同仪器观测方向与风矢量几何以及不同仪器视场角下的海面反射率,并估算出不同太阳天顶角及相对风矢量方位角的太阳耀斑基本分布。

基于菲涅耳反射的准分布折射率传感器研究

介绍了一种基于时分复用光纤传感技术的准分布折射率传感器。通过测量光纤端面的菲涅耳反射信号的强度，实现对待测溶液折射率的分布检测。在多个测量点之间采用不同长度的延迟光纤，利用不同传感位置处的菲涅耳反射信号回到测量端的时间差来实现距离可分辨的多点测量。实验结果表明该传感器的测量距离达16km，测得折射率范围为1．3486～1．4525，对应的灵敏度范围为38．785～305．430dB／RIU（RIU为折射率单元）。

针对空间目标常用材质菲涅耳反射现象的改进Phong模型

在分析所测得的双向反射分布函数(BRDF)数据与Phong模型局限性的基础上,提出了一种适用于描述菲涅耳反射特性的改进Phong模型。在经典Phong模型的基础上增加了两个参数,分别用来调节不同材质菲涅耳反射的强弱与衰减速率。利用遗传算法对四种空间目标常用材质BRDF数据进行拟合,对比和分析所提出的改进模型与经典Phong模型的拟合误差。结果表明,对于具有明显菲涅耳反射现象的材质,改进模型拟合精度比经典Phong模型高90%,证实了该改进模型的有效性;而对于菲涅耳反射现象不明显的材质,改进模型拟合误差与经典Phong模型相当,显示了该改进模型的稳健性。改进模型在保证Phong模型原有描述能力的基础上,对菲涅耳反射现象有了更好的描述效果。

太阳辐射观测仪余弦误差修正方法

为了提高太阳辐射观测仪测量准确度,针对余弦校正器自身漫射特性和菲涅耳反射引起的余弦误差,研究了不同安装形式、不同结构下修正余弦误差的方法.结合太阳辐射特性和余弦误差的产生因素,提出了余弦校正器外露、余弦器外露配合挡光环两种安装形式下的余弦误差修正方法,以及余弦校正器、积分腔两种结构形式下的余弦误差修正方法.根据太阳辐射观测仪的使用要求,利用TracePro对不同安装方式下的余弦误差进行建模仿真,利用高准直性太阳模拟器配合转台和转臂模拟不同方向的准直太阳光,并实测余弦误差.实测结果表明,余弦器外露配合挡光环形式下,入射角小于±80°,余弦误差可优于±6%.该修正方法可有效地减小太阳辐射光大入射角情况下的余弦误差,提高太阳辐射观测准确度.

重新认识光的半波损失及牛顿环中心暗斑

通过对菲涅耳反射系数的讨论,重新认识光的“半波损失”,指出一些大学物理教科书中在光的“半波损失”认识上的误区,重新解释了牛顿环中心暗斑的“半波损失”现象。

漫射方程中外推系数K的一种简便算法

本文通过对非偏振光情况下菲涅耳反射系数R(θi)的特性的研究,提出一种计算漫射近似理论中外 推系数K的简便算法.并将由此得到的结果与蒙特卡罗模拟的结果进行了比较,二者吻合得较好.

一种光纤固定接头接续损耗特性的研究

根据OTDR实验测试曲线和光场局域模式耦合理论,对自行研制的毛细管固定连接器的接续性能进行了分析研究,研究表明,毛细管壁与光纤包层间的缝隙必须控制在一定的范围内,才能保证较低的接续损耗。

影响分布式光纤传感器后向瑞利散射波形的关键因素研究

基于相干后向瑞利散射原理搭建了一套分布式光纤传感系统,并设计了一种优化的掺铒光纤放大器。以此为基础进行实验,分析了消光比、传感距离和传感光纤前后端反射等几个关键因素对相干后向瑞利散射波形的影响。实验结果表明:适当地设计电光调制器偏置电压与掺铒光纤放大器,可明显改善注入脉冲信号峰值功率和消光比;由于注入信号光消光比的限制,短距离传感比长距离传感更容易获得优良的散射信号;消除传感光纤前后端的菲涅耳反射也能显著提升散射信号的质量与稳定性。

关于“增透”的讨论

尽量减少入射光在介质中因反射造成的损失，在现代光学技术中是十分重要的事情。而由光在两种介质分界面上的分振幅干涉的讨论，可知若能按照一定的程序构造出相互匹配的膜系，就有望使光在等效分界面上实现“干涉相消”而降低反射，最终达到所有色光增强透射、部份色光得以全透的目的。

Z-scan的基础理论及技术回顾(英文)

由Sheik-Bahae于1989年提出的Z-scan技术已经成为在非线性光学和材料科学领域里的一项非常有用的测量方法,它能简单而灵敏地测量非线性光折射率和吸收率。本文概要地讨论了Z-scan技术并介绍了它的最新进展,其中着重讨论了高斯分解法对此项技术的理论研究。