基于闪耀光纤光栅的折射率传感技术实验研究

提出了一种基于闪耀光纤光栅传感技术的折射率测量新方法,即采用SLED作为光源,通过检测闪耀光纤光栅透射谱强度实现折射率的测量。实验证明,当环境折射率在1.3723-1.4532之间变化时,闪耀光纤光栅透射功率从0.611-0.472mW线性下降,其灵敏度达到1.718μW/（0.001折射率变化）。该检测方法具有结构简单、无需波长检测、灵敏度高、易于工程化等优点。

闪耀光纤光栅写制技术及解调技术研究

利用相位掩模法,对闪耀光纤光栅的写制技术进行了研究.在载氢光敏光纤中写制了不同倾斜角度的闪耀光纤光栅,给出了相应的结果谱图.利用闪耀光纤光栅的包层耦合模,通过侧面光检测技术,实现了一种以闪耀光纤光栅为分光器件的光纤光栅波长解调系统.对C波段的波长进行了解调,给出了实验系统及相应结果分析.

激光推进技术

对近40年来国内外激光推进技术研究的发展进程和现状进行了综述;论述了激光推进研究的3个基本组成部分和研究的重点问题,分析了未来激光推进研究的发展方向;并对激光推进的分类、与传统化学推进方式相比的优势、激光推进的主要性能参数以及激光推进研究中常用的实验方法进行了较为详细的介绍;最后对笔者研究组近年来在超短脉冲激光烧蚀推进方面所做的研究工作进行了简要总结,主要包括利用自行搭建的扭秤测量不同脉冲能量、脉冲宽度、激光流量的超短激光脉冲烧蚀多种固体靶材产生的动量以及在水平和竖直方向推进微型小球的实验等。

基于倾斜光纤光栅的传感解调技术

该文设计了一种基于倾斜光纤光栅(tilted fiber Bragg grating,TFBG)的不受温度影响的光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)应变解调系统.将倾斜光纤光栅用作边沿滤波器,当周围环境温度变化时,利用倾斜光纤光栅纤芯模与包层模的温度特性与普通光纤布拉格光栅相同这一特点,无需另加温度补偿,就可以实现FBG应变传感的动态解调,消除温度噪声对应变信号的影响.由实验可知,当温度在25,℃到39,℃范围变化时,解调系统的性能基本不发生改变,解调范围达到6 nm.

两级解调FBG传感复用技术

采用两级解调的方法,优化了WDM/SDM光纤光栅传感复用系统的解调规则,探索了采用双解调系统,同时对光纤光栅传感阵列进行解调以提高传感系统解调速度的方法.在系统设计中采用PetriNet理论来解决多解调系统协调运行的问题·通过构建双解调四通道的布喇格光纤光栅应变传感复用系统验证了多解调复用技术的可行性,采用排队论理论,模拟仿真了双解调系统的性能·理论分析和实验表明双解调系统的平均等待时间比传统的解调方法的平均等待时间低一个数量级·

基于光纤环形腔衰落的压力传感器研究

提出了一种基于光纤环形腔的压力传感器系统.利用两个耦合器和一段单模光纤组成光纤环形腔,用光纤Bragg光栅作为传感元件,将测量的压力转化为光波在环形腔传输所对应的的衰落时间.当所施加的压力改变时,可得到压力与衰落时间成正比例关系,与理论推导一致.基于这种原理的压力测量系统具有结构简单,测量方便的优点.

投影系统中的光学薄膜

介绍了光学薄膜在多种投影系统里的应用 ,重点分析、比较了分色、合色膜在大屏幕投影电视和多媒体液晶投影仪等仪器中的作用 ,对它们在直视系统里的应用也做了一些介绍。

基于数据融合的倾斜光纤光栅应变测量

倾斜光纤光栅的透射谱中除了纤芯模之外还有一系列包层模。倾斜光纤光栅各个模式的应变传感特性是不同的,因此,可将每一个模式作为一只应变传感器测量应变。提出了利用倾斜光纤光栅的多个模式作为应变测量的多只传感器,在此数据测量基础上,采用数据融合方法提高数据测量的精度,从而得到应变的准确信息。这种方法计算简便,编程容易,在实际测量系统中具有很好的应用价值。

数据融合在光纤光栅传感网络中的应用

网络化是光纤光栅传感的一个发展方向.在光纤光栅传感网络中,不但产生的大量数据需要实时处理,还需要对数据进行筛选、总结,从而得到被测量更加准确的信息.倾斜光纤光栅是一种特殊的光纤光栅,其透射谱中除了纤芯模之外还有一系列包层模,因此可将每一个模式作为一个传感器.以光纤光栅传感网络中的温度测量为研究对象,首次提出利用倾斜光纤光栅的多个模式作为温度测量的多个传感器,采用数据融合的方法得到更加准确的温度信息.这种方法计算简便,编程容易,在实际测量系统中具有很好的应用价值.

基于光程差扫描的低相干离轴数字全息术

针对在低相干离轴数字全息术中,光源相干长度限制物光波可探测面积的问题,提出了一种基于光程差扫描的低相干离轴数字全息记录方法.首先,通过改变参考光和物光波之间的光程差,使得干涉条纹扫描记录平面的不同区域,而后对各个区域的数字全息图采用数值再现的方法获取不同区域处的物光波相位分布,最后采用相位拼接技术拼接各个区域的相位分布实现物光波的全视场探测.

7-羟基喹啉在固态介质中光反应的光谱特性

本文通过观测 7HQ在固态基质中的吸收光谱 ,研究 7HQ被紫外光照射后物种的变化。表明光照前分子主要以烯醇构型存在。受紫外光 337 1nm照射后部分烯醇构型转变为酮式构型和其它构型。样品被光照后存放 2个月 ,其吸收光谱仍保持不变。这些结果说明 7HQ在光存储方面有潜在的应用前景。

具有异质结的聚合物有机薄膜电致发光器件

本文报道了由一层电子传输材料 PPQ和一层空穴传输材料 PDDOPV构成的有机聚合物异质结发光二极管的实验结果 .虽然双层器件的点亮电压高于由纯 PDDOPV构成的单层器件 ,但是它在一定电压下 ,电流密度降低了一个数量级 。

超短脉冲数字全息泵浦-探测系统的能量测算

提出了一种测算探测系统所需能量最低值的方法.利用该方法分别针对子脉冲能量不均匀和子脉冲能量均匀的脉冲数字全息光路系统进行讨论,计算得到其探测系统对入射光强的能量利用率分别为41.3%和28.8%.用马赫-曾德干涉仪测出用以记录干涉条纹的电荷耦合器件能够有效记录全息图的能量临界值为56.7mW.根据能量临界值和入射光能量利用率反推出两种探测系统所需的最低能量分别为0.86 W和1.575 W.

基于二元相息图的信息隐藏

将加权的二元相息图隐藏于彩色的宿主图像中,采用彩色图像直方图相似度研究了加入隐藏信息以后宿主图像色彩的变化以及隐藏信息权值对宿主图像色彩畸变的影响。被隐藏的二元相息图由原始待加密图像采用基于相息图迭代的双随机相位加密技术,用有记忆的模拟退火算法获得。该方法既保证了隐藏信息的安全性,又提高了信息提取时的光学效率,解码过程不依赖于原宿主图像。讨论了水印图像的不同剪切度对隐藏信息提取质量的影响。模拟实验结果证明了该方法的有效性。

基于双波长数字全息术的微光学元件折射率分布及面形测量

提出了一种测量微光学元件的折射率分布及面形的方法。该方法基于双波长数字全息术,将微光学元件浸入折射率匹配液降低通过微光学元件的透射光波频率,获取微光学元件在两个不同波长照明光波下的数字全息图,并根据两个波长下的相位分布,计算出微光学元件的折射率分布,利用得到的折射率分布获取微光学元件的面形。理论分析及实验结果证明了所提方法的可行性。

一种应用相息图对灰度图像信息进行隐藏的方法

一幅灰度图像的相息图被隐藏于一幅宿主图像中,该相息图是采用基于相息图迭代的双随机相位加密技术得到的.由于采用仅含有位相信息的相息图作为待加密灰度图像信息的载体,因而与隐藏图像同时具有振幅和相位信息的情况相比较,需要隐藏的信息量大大降低,从而可在对宿主图像影响较小的情况下,提高提取信息的质量;并可有效地提高信息提取时的光学效率,并且对二元图像信息的隐藏也同样适用.水印图像的剪切对隐藏信息提取质量的影响也被分析,模拟实验结果证明了所采用方法的有效性.

采用角分复用技术拓展低相干光源离轴全息术的探测面积

在采用超短脉冲光源或低相干连续光源的离轴数字全息术记录超快过程或获取光学断层信息的过程中,由于受光源相干长度限制,仅能在一个有限的区域内形成干涉条纹,则可探测到的物波面积会大大降低。提出了一种基于立体角分复用技术的低相干光源离轴数字全息系统的记录方法,利用不同立体角度的多个参考光与物光同时干涉,来克服在像面数字全息记录中由于光源的相干长度过短造成的对物波探测面积的限制。搭建了采用立体角分复用技术的脉冲数字像面全息实验系统,并获取了多个参考光与物光同时干涉形成的复合全息图。通过频谱变换和数字滤波,分别重构出由每路参考光与物光干涉所记录下的不同区域的物波波面,运用数字图像融合技术,获得了在整个探测面上所记录的物波波面。实验结果验证了该方法的有效性。

3-羟基黄酮的双光子吸收特性研究

3-羟基黄酮(3-HF)是一类具有激发态质子转移(ESPT)效应的有机分子,通过双光子诱导荧光研究了3-HF的ESPT的过程,并利用开孔Z-扫描的方法,在波长为532 nm的皮秒脉冲激光激发下测量3-HF在环己烷溶液中的ESPT的双光子吸收系数。实验测得了在不同光强条件下的双光子吸收系数,结果表明,3-HF的双光子吸收系数随入射光强的增加而减小。这是由于在皮秒脉冲光的作用下,大量的3-HF分子被激发到激发态,而不能迅速返回,造成基态的粒子数不断减小,因此当光强增强时,双光子吸收系数减小。

基于相移量提取的两步相移数字全息术

提出了一种以再现参考光的峰值信噪比为判断条件的获取实际相移量的两步相移数字全息迭代方法。分析了再现参考光波的峰值信噪比与相移误差的关系。通过峰值信噪比的1阶、2阶导数来判断迭代方向及峰值信噪比是否达到最大,从而优化迭代过程、降低相移误差,并采用光学实验验证了该方法的可行性。