光学课程中光栅内容的延伸与拓展实验

光学课程是应用物理学和光电信息科学与工程专业一门重要的专业基础课程,与专业方向密切相关,强调理论与实验相结合.针对光学课程的特点和教学要求,我们探索教学方法和形式的改革,把光学前沿研究实验与光学基础理论知识结合,通过拓展实验加深学生对基础知识的理解,提高学生对相关光学前沿研究的兴趣.以涡旋光产生的实验为例,探讨基于空间光调制器从设计和制备光栅到光栅衍射,加深学生对光栅和光栅衍射的认识和理解;从涡旋光进一步认识光场的空间强度分布、螺旋相位和轨道角动量,激发学生对光学前沿的研究兴趣.实践表明,新的光学前沿拓展实验能增强学生的学习兴趣,提高教学质量,激发学生的研究和探索热情,有利于培养学生的创新意识和创新能力.

基于二维叉形光栅的涡旋光束分束阵列产生

首先设计了一种二维叉形光栅结构,并基于夫琅禾费衍射理论,得到了高斯光束通过该光栅的焦平面场分布表达式。数值模拟结果表明,当高斯光束通过二维叉形光栅调制后,在焦平面处产生了由不同拓扑荷涡旋光束组成的3×3涡旋光束阵列,且各个子光斑的拓扑荷数与光栅结构、衍射级次有关。其次,进行了实验验证。将二维叉形光栅相位图加载到空间光调制器SLM上,当高斯光束经SLM反射后,在焦平面处同样接收到3×3涡旋光束阵列,且与数值模拟的结果相符。研究结果表明,利用二维叉形光栅结构可实现涡旋光束分数阵列的产生,这将为不同拓扑荷涡旋光束的模式复用,实现光通信容量的增加技术支持,在光通信领域具有应用潜力。

基于圆柱腔的石英增强光谱传感技术研究(特邀)

设计了一种非一维共振腔的圆柱腔,利用入射声波与反射声波之间的共振增强效应来增大传感系统信号强度,并应用在面外入射的石英增强光声光谱技术(QEPAS)和石英增强光致热弹光谱技术(LITES)技术中。对添加圆柱腔前后的石英音叉摆幅和圆柱腔位置进行了理论模拟与优化。实验中,采用水汽为目标探测气体和输出波长1.395μm的半导体激光器为激发源,相比未添加圆柱腔的裸石英音叉系统,添加圆柱腔的QEPAS和LITES系统探测极限分别改善了2.32倍和1.27倍。

市井叙事与城市意象:小说《歧路灯》中的清中期开封城市典型公共空间初探

小说中市井生活的描写,既是真实城市景观和城市空间的写照,又是作者经过“观念”加工后的特定时期和人群的景观建构的产物,其中所表现的是一个文学及市民视角下的城市意象。文章研究清乾隆时期李绿园长篇小说《歧路灯》中的市井叙事,分析其中城市典型公共空间所构成的清中期开封城市意象,与清代乾隆四年的《祥符县志》和咸丰十年的《汴城筹防备览》中的历史图像、历史文献进行对比,以期更加全面地揭示清中期开封城市意象的基本特征。

叉形光栅法产生分数阶涡旋光的实验探究

衍射和光栅是基础光学课程和光学实验的重要内容,在传统光学技术和前沿科学研究中有重要的作用和应用。文章以分数阶涡旋光为研究对象,利用空间光调制器设计了基于叉形光栅的衍射效应产生分数阶涡旋光的实验,编写了分数阶叉形光栅的计算机程序,实验上产生和观测了分数阶涡旋光,分析了分数阶涡旋光的特点和强度分布。通过本实验,学生进一步加深了对衍射和光栅特性的理解,激发了对光学前沿研究和探索的兴趣,拓展了学生的专业知识,提升了对光学研究和光场调控的创新意识。

光纤角位移传感器的设计与应用

利用分叉光纤束和特殊设计的金属温度自补偿旋转杆件作为传感器的核心元件。当受力产生扭转矩 ,驱使杆件敏感变形 ,反射镜系统端面与光纤端面之间产生扭转角位移 ,光通量变化。经后续信号电路系统的技术处理 ,即可获得角位移的线性输出、显示。

《歧路灯》词语杂释

清代长篇白话小说《歧路灯》 ,是研究 18世纪中原官话的不可多得的语料。由于各种原因 ,以往学界对它缺乏足够的重视 ,以至于其中十分丰富的方言俚语都很少有人问津。对该书中“投词”、“信惯”、“撞头撞脑”、“黄金入柜”、“扣”、“开拨”、“嫌择”七个词语加以诠释 ,对《歧路灯》

《歧路灯》中原语词考释

小说《歧路灯》使用了大量富有河南地方色彩的口语词,这不仅增强了小说的生动性,同时也给研究中州语言文化提供了宝贵资料。有些许语词,外地和一般读者恐不易晓悟,书注和辞书释义不及,文章选取若干,略加考释,为阅览一助。

《歧路灯》的选择疑问句研究

对长篇白话小说《歧路灯》书中的选择疑问句的句式做一些描写和分析,以期对近代汉语选择疑问句在当时河南方言中的面貌及其前后的发展有所了解。

论《歧路灯》的审美艺术特色

《歧路灯》是清代作家李绿园创作的一部长篇白话小说。小说通过一系列特有的艺术表现手法,描绘了一幅中国18世纪的社会风俗画。《歧路灯》的审美艺术特色是多方面多层次的,其中朴素的写实主义笔法、独特的心理描写手法、饶有趣味的反讽手法等在小说中表现的非常突出。

中红外发光二极管的痕量气体检测系统的研究

在离轴石英增强型光声光谱(OB-QEPAS)技术的基础上,提出了一种以中红外发光二极管(MIR-LED)代替传统方案中的激光作为系统光源来检测痕量气体的方案。搭建了以CO_2为目标气体,以中心波长在4.36μm的MIR-LED为光源的OB-QEPAS平台来检测系统的灵敏度,并对系统的各部分进行了详细介绍。实验得到系统的检测极限达到ppm量级,相应的归一化噪声等效吸收系数(NNEA)达到了10^(-8)量级。基于红外光源的OB-QEPAS技术为发展低成本、操作方便灵敏的痕量气体检测提供了一种新的技术手段。

论《歧路灯》中戏曲伶人的描写及其意蕴

《歧路灯》刻画了形形色色的伶人形象 ,既展示了他们卑贱的地位、悲惨的命运、畸形的心态和恶劣的行径 ,又描写了谭绍闻因与他们交往而致堕落的过程。这些描写 ,既是作者营构小说主题的需要 。

模糊控制优化三岔路口交通

传统交通控制系统采取的是定时控制方案,此种控制方法经常出现单方向交通堵塞严重的问题,致使某一方向交通延误过大。而采用先进的车流量检测技术、先进的控制策略等高新技术开发的智能交通系统就可以大幅度提高交通道路的运行效率,成为解决交通拥挤问题最为有效、最为经济的办法之一。本文将视频车辆检测方法和传统的环形线圈方法结合起来检测车流量,从模糊控制的角度,实时调整三岔路口信号灯周期,达到减少车辆延误时间,提高交叉口整体通行效率,来实现对三岔路口交通状况的调节。

信息管理系统应用于静脉输液监护的研究与实现

在临床医疗监护中,静脉输液是一个重要治疗手段。在不同的治疗方案中,静脉输液的进度和滴液速度都需要严格的监控,否则将导致严重的医疗事故。现有的人工监护方法增加了患者、家属和医护人员的工作负担,且容易因疲劳、疏忽出错。本文研究基于无线传感器网络技术的静脉输液监控系统,利用无线传感器进行输液数据的采集和传输,实现了一种低成本、易于部署、应用灵活的静脉输液监控系统。

智能交通灯控制系统优化

基于网络地图平台道路实时监控系统大数据的支持,以优化完全通行时间为最终目标,提出一种可以随车流量和人流量变化而智能实时变动的优化的红绿灯信号系统。打破传统固定轮转相位及固定配时时间模式,建立一级模糊控制与二级实时系统,在模糊配时的基础上,综合考虑行人因素对整个系统的动态影响,实时调控模糊配时及相位转换。系统选取静安路四川师范大学路段作为实际应用环境。试验结果表明:优化后方案与固时红绿灯相比,能有效提高道路交通能力,减少拥堵,更智能更合理地节约车辆与行人的等待时间。

基于信号灯分段控制的叉路口“类环岛”通行模式研究

根据城市道路叉路口的结构特点,为提高干道直行车流通行能力,提出一种新的通行设计方案,对车辆待行停止位置进行分段控制,充分利用叉路口对向车流红灯时段,将左转车辆分流至叉路口下游专用调头通道,可以提高城市道路的叉路口通行能力。

聚合物分散液晶光电器件实验设计与制备

本文以“聚合物分散液晶光电器件设计与制备”实验为例阐述了将经典光学实验与前沿内容结合在教学中的运用。通过本文的实验设计可使学生了解聚合物分散液晶材料,掌握基于激光曝光技术制备包括智能窗、全息光栅、叉形光栅的方法和过程,重点引入涡旋光这一前沿光学研究课题,掌握利用叉形光栅产生涡旋光的原理与过程,并学习利用光学基础中的马赫曾德尔干涉仪检测涡旋光拓扑核的方法。通过实验,使学生意识到科学前沿并非空中楼阁,而是与基础理论密切相关。进而激发学生学习探索的热情,加强其基础知识储备,培养其创新型思维,为将来进一步的科研及工作打好基础。

基于光致热弹光谱的硫化氢痕量气体高灵敏探测(特邀)

光致热弹光谱(LITES)技术是近年来发展迅速的一种新颖痕量气体检测技术,该技术以体积小巧、成本低廉且无波长选择性的音叉式石英晶振替代成本高、探测波段窄的光电探测器作为光电换能器,通过探测激光与目标气体相互作用后光强的变化量实现目标气体浓度的反演。LITES技术具有探测灵敏度高、响应时间短、无波长选择性等优点。本文以下水道中的硫化氢气体为测量目标,开展了基于LITES技术的痕量气体探测系统的研究。以输出波长为1.582μm的近红外连续波分布反馈单纵模二极管激光器作为激发光源,采用激光器波长调制和二次谐波探测技术,首先研究了激光波长调制深度对LITES系统产生的信号幅度的影响,而后详细研究了气体压强及环境压强对装置性能的影响。此外,为进一步提升装置探测灵敏度,有效光程长度为14.5 m的Herriott多通池被装配在激光器和作为光电探测器的音叉式石英晶振之间,从而使传感器在积分时间为300 ms时,获得4.87×10^(-7)的最低探测极限,当积分时间延长至52 s时其探测灵敏度可达7.78×10^(-8)。在完成装置各项参数优化之后开展了下水道中硫化氢气体的实测研究,结果显示,该系统完全可满足下水道臭气监测分析等领域的应用需求。