国家自然科学基金(60971014)
- 作品数：8 被引量：38H指数：3
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- 波导式吸收腔的有效光程率研究被引量：3
- 2011年
- 波导式光学吸收腔在气体和液体浓度测量等领域有广泛的应用前景。吸收腔的有效光程与系统的灵敏度有直接的关系。提出了波导式吸收腔有效光程率的数学模型。从理论上分析了波导的内壁镀膜折射率和厚度、波导内径和弯曲以及输入光场能量分布等因素对波导式吸收腔有效光程率的影响。对提高系统灵敏度和测试系统的误差补偿提供了重要参考。计算结果与已经发表的实验数据有很好的一致性。
- 周佳琦石艺尉
- 关键词：光学器件数学建模
- 波导式气体吸收池时间响应特性被引量：1
- 2012年
- 波导式光学吸收池在气体浓度测量等领域有广泛的应用前景。本文理论分析了在普通扩散环境和压差环境下波导式光学吸收池的时间响应机理和特性,并搭建了相应的传感系统,优化系统结构进行了实验验证。通过对低浓度的甲烷和甲苯气体的测量实验,验证和修正了响应时间的理论模型。实验结果表明,优化系统在可以大幅降低响应时间的同时,保持较高的灵敏度,为波导式吸收池的设计与优化提供了重要的参考。
- 陆维佳周佳琦赵华新石艺尉
- 关键词：气体检测
- 采用中红外空芯光纤探头的特征谱遥测系统被引量：3
- 2012年
- 设计制作了多种空芯光纤探头,搭建了基于傅里叶变换红外光谱仪的遥测系统.实验结果表明,采用锥形耦合光纤为接收光纤的探头具有17.6%的高效系统传输效率.对聚碳酸酯、聚偏二氟乙烯等有机物和无水乙醇、甲苯等有机溶剂薄膜的光谱进行测量,得到了遥测光谱.根据甲苯在1605 cm-1波数的特征峰对甲苯/乙醇混合溶液中的甲苯浓度进行定量遥测分析.配置浓度在5%～50%的多份混合溶液用于建立定量模型,并独立检验.结果显示检验的预测均方根误差(RMSEP)为3.356,参考值和预测值的相关系数为0.9200.初步实现了对薄膜、混合溶液等进行红外特征谱的遥测.
- 谭伟何宇婧杨从辉石艺尉
- 关键词：中红外空芯光纤探头遥测
- 紫外空芯光纤光谱式气体传感系统特性
- 2013年
- 利用内表面镀铝空芯光纤在紫外-可见光波段的低损耗特性,结合宽光谱光源和光谱仪,搭建了紫外-可见光波段的吸收谱式气体传感系统.理论研究了系统参数对吸光度的影响,对影响系统信噪比的因素进行了优化.实验测量得到了系统光源的发散角色散曲线,研究结果表明在宽谱光源下,为获得准确的损耗或吸收特性,需要根据系统光源发散角的色散特性对测试结果作相应的补偿.在255nm波长带对不同浓度甲苯气体进行了测量,得到了线性的甲苯浓度-吸光度曲线,精确度可达ppm量级.该传感系统搭建方便,测量迅速,对于在线传感监测及多波长测量具有很好的应用前景.
- 华花魏中晗石艺尉
- 关键词：光纤光学紫外吸收光谱空芯光纤
- 空芯光纤气体传感气室的优化设计被引量：9
- 2012年
- 波导式光学吸收腔在气体和液体浓度测量等领域有广泛的应用前景。空芯光纤作为光学吸收腔具有很多优点。空芯光纤的参数与传感系统的性能有直接的关系。提出了一种能同时考虑空芯光纤的损耗和系统信噪比的数学模型。从理论上分析了光纤的长度、内径、目标气体浓度以及输入光场能量分布等因素对传感系统信号输出强度和灵敏度的影响。给出的最优化参数为提高系统灵敏度和补偿系统误差提供了参考。
- 周佳琦陆维佳孙帮山石艺尉
- 关键词：光学器件空芯光纤优化设计信噪比
- 基于表面等离子体共振原理的空芯光纤传感器被引量：23
- 2012年
- 设计了一种基于表面等离子体共振原理,使用空芯光纤作为光波导、外表面镀金属膜的光学材料圆柱体作为探头的新型折射率传感器。通过建立光学模型进行分析,在理论上推导出了这种传感器的传输光谱损耗公式,并针对该传感器在不同的光纤长度、探头材料、检测物质折射率等参数设置下的检测性能进行了分析,获得了各种参数对其性能的影响。由于该传感器可针对不同折射率的检测物质灵活地更换合适探头材料,相对于传统的表面等离子体共振光纤传感器,在易用性和性价比等方面具有更好的应用价值。
- 赵华新蒋永翔罗天穹朱晓松石艺尉
- 关键词：传感器光纤光学表面等离子体共振空芯光纤
- 多层介质膜红外空芯光纤的传输特性
- 2010年
- 提出了一种计算多层介质膜空芯光纤损耗谱特性的方法,理论分析了介质—金属膜结构红外空芯光纤的传输损耗特性.将各层膜的厚度、材料色散和表面粗糙度等特性引入理论计算后,根据实测损耗谱估算了每层介质膜厚度.通过比较实测和理论计算损耗谱,调整优化了工艺参数.采用液相镀膜法,制作了在中红外波长带有低损耗特性的Ag/SiO2/AgI/SiO2三层介质膜结构空芯光纤.
- 林宵石艺尉隋可融朱晓松
- 关键词：光纤光学多层介质膜传输特性
- 近红外低损耗AgI/Ag空芯光纤的制作被引量：9
- 2013年
- 内面镀有碘化银和银(AgI/Ag)的空芯光纤在中红外波段已有较成熟的制备工艺并得到广泛应用。由于AgI膜厚和表面粗糙度的控制存在较大难度,近红外低损耗的AgI/Ag空芯光纤尚未见报道。通过一系列工艺改进,包括以酒精作为碘的溶剂,在低温中对银膜进行碘化,并采用真空泵提高并稳定碘溶液流速,制备了碘化银膜厚为70nm的AgI/Ag空芯光纤。实现了AgI/Ag空芯光纤在近红外区域的低损耗传输。采用发光波长为1.064μ闾m的二极管抽运固体激光器系统测得长度为1m、内径为0.7mm的AgI/Ag空芯光纤损耗约为1.15dB/m。进一步研究了碘溶液浓度、温度等参数对碘化银膜镀膜工艺的影响,并评价了多种内径AgI/Ag空芯光纤在近红外波段的传输特性和弯曲损耗特性。
- 曾旋刘炳红何宇婧孙帮山石艺尉
- 关键词：光纤光学
