课程文献中心 更多>>

关键词： 光谱学   激光诱导击穿光谱技术   光丝   等离子体光栅   检出限   重金属  

摘要： 搭建了等离子体光栅诱导击穿光谱(plasma-grating-induced breakdown spectroscopy,GIBS)系统对土壤样品进行分析,并与光丝诱导击穿光谱(filament-induced breakdown spectroscopy,FIBS)系统进行对比,成功得到2倍左右的谱线信号增强,该谱线信号增强与脉冲间的延时密切相关。此外,通过研究不同激光能量下样品空间位置改变对谱线信号的影响,证明了GIBS系统样品最优激发位置范围虽然相比于FIBS系统有所减小,但是其不会像FIBS系统一样随激光能量的改变而改变。对土壤中重金属元素Cr进行了定量研究,发现FIBS与GIBS系统都能够建立线性的定标曲线,其中FIBS系统的检出限为55.09×10^(-6),而GIBS系统的检出限为29.96×10^(-6),表明GIBS技术具有更高的探测灵敏度。

关键词： 散射   纳米颗粒   纳米光栅   米氏共振   表面等离激元共振  

摘要： 实现对单颗粒的纳米尺度电极搭建,同时进行光谱表征和调控对构建纳米光电器件具有重要意义。提出并制备金(Au)纳米叉指电极搭载钛酸钡(BaTiO_(3))纳米颗粒结构,物理上将集体光栅表面等离极化激元模式与BaTiO_(3)纳米颗粒的米氏共振以及Au-BaTiO_(3)界面局域表面等离子共振模式耦合,实现了电极搭载直径200 nm以下BaTiO_(3)单颗粒的散射调控和表征。该平台利用光栅结构作为“背景屏幕”,克服了电极结构对单个纳米颗粒散射谱的杂光干扰,解决了对单个颗粒加电难以探测其散射的难题。该纳米像素直径小于200 nm,散射谱可实现依赖于光栅尺寸和偏振的可见光波段可调,为后续构建基于单个纳米颗粒的光电调谐器件提供了方案。

关键词： 光纤光学   光纤布拉格光栅   微创医疗   力触觉感知   温度感知  

摘要： 微创医疗与普通医疗相比具有显著的优势,尤其是微创手术能够减少术中失血和创伤,改善术后恢复,减轻病人疼痛和医生疲劳等。近年来,适用于微创医疗的机器人辅助医疗系统已成为世界各国的研究热点之一。光纤布拉格光栅传感器不仅易于集成,而且具有抗电磁干扰、线性度良好、波分复用等特点,这些使得它超越压阻传感器、电容传感器、压电传感器等传统的电信号传感器,在微创医疗智能机器人领域具有广阔的发展前景。本文对光纤布拉格光栅传感器在微创医疗中力触觉感知和温度感知的应用发展做了详细的叙述,并对其存在的问题和发展前景进行了分析。

关键词： 心脑血管疾病   突发疾病   幸福的家庭   期末考试   成绩单   广安市   武胜县   抑郁症  

摘要： “谢爷爷,这是本学期我和姐姐的成绩单。”每学期期末考试后,广安市武胜县关工委办公室都会迎来这位主动分享学习近况的女孩——李静。10年前,李静父亲突发疾病,为父亲治疗耗尽了家中积蓄,同时欠下10万元外债。历经治疗,病魔还是毫不留情地夺走了父亲的生命,留下李静、姐姐和母亲相依为命。李静的母亲因承受不住打击,患上了严重的抑郁症和心脑血管疾病,一个幸福的家庭几近垮塌。

关键词： 波动方程   黏性   指数镇定   状态重构   半离散化  

摘要： 通过有限时间的输出观测信息,以向前-向后观测器为基础的时间反转法可以用于无穷维能量守恒系统的状态重构.本文利用Lyapunov函数法将上述结果推广到具有一般黏性和边界观测的一维波动方程,给出上述方法的数值逼近格式和收敛于初值的迭代序列.对于任何初始猜想值,迭代序列都强收敛到初值,进而实现状态重构的数值逼近.其中在状态重构的数值逼近的时间反转法中,离散系统和向前观测系统的误差系统的一致指数稳定性(关于离散步长)具有重要作用,因而先讨论相关系统的一致指数稳定性.本文通过将port-Hamilton理论和有限差分格式相结合,得到一种降阶型差分格式,利用与连续系统同样的验证方法得到离散系统的一致指数稳定性.

关键词： 液晶偏振光栅   指向矢   扩展琼斯矩阵   斜入射   衍射效率  

摘要： 为了表征光束倾斜入射下液晶偏振光栅的衍射特性,提出了液晶偏振光栅斜入射角度-驱动电压-衍射效率的三维模型建模方法。该方法利用吉布斯自由能方程,求解液晶分子指向矢,得到驱动电压与液晶分子倾斜角的表达式,推导出斜入射角度与相位延迟量之间的关系,结合扩展琼斯矩阵表征不同入射角度下液晶偏振光栅的透过率,通过矢量衍射理论,建立了斜入射角度-驱动电压-衍射效率的三维模型。该模型不仅可以定量求解不同斜入射角度下液晶偏振光栅衍射效率,而且能够实现衍射效率最优时驱动电压的标定。通过仿真分析和实验对该模型的有效性进行了验证,结果表明:光束入射角度从0°倾斜到10°时,最优驱动电压由2.2 V降低到2.0 V,液晶偏振光栅衍射效率从85%下降到78%;光束入射角度从0°倾斜到-10°时,最优驱动电压由2.2 V升高到2.4 V,液晶偏振光栅衍射效率从85%下降到74%。

关键词： 光栅传感器   锚杆受力   安全监测  

摘要： 针对传统煤矿巷道锚杆受力情况监测技术多依赖传统的机械式或电感式的监测手段,效率低,准确性不高等不足,提出了一种基于光栅传感器的巷道锚杆受力监测方法。根据现实煤矿生产情况中锚杆受力监测的需求,设计了监测系统模型,依据矿井工作面覆岩力学等参数来确定监测点,完成系统与网络的布置,并分析整理所获取的监测数据,实现对巷道围岩压力、位移、应力、锚杆受力状况的实时监测。较传统人工的监测方法具有更高的准确性、实时性。达到了预期的效果,证明了基于光栅传感器巷道锚杆受力情况监测方法的有效性、可靠性。

关键词： 衍射与光栅   Dammann光栅   液晶空间光调制器   结构光再现   衍射结构  

摘要： 基于夫琅禾费远场衍射理论和达曼(Dammann)光栅设计原理,利用液晶空间光调制器(LCSLM)的相位调制特性设计了产生5×5点阵结构光的相位型光栅。以显示二维Dammann光栅为例,采用模拟退火算法根据预期的光能利用率和光强不均匀性对光栅一个周期内的相位分布值进行优化,设计了5×5点阵Dammann光栅分束结构。然后利用Matlab进行远场衍射仿真,光能利用率可达到79.94%,光强不均匀性可达到13.28%。将光栅结构加载到LCSLM上,得到了光强不均匀性为27.53%、零级衍射光强均匀分布的5×5点阵,且光能利用率达到71.06%。数值模拟及光学实验结果证明了LCSLM可以在结构光再现光学系统中清晰地再现点阵结构光。与传统的结构光相比,设计的结构光在衍射距离发生变化的时候,其点与点之间的间距不发生改变。

关键词： 光纤光学   光纤布拉格光栅   解调精度   寻峰算法   传感器  

摘要： 光纤布拉格光栅传感器采用中心波长的变化反映被测量的变化,因此提高光纤布拉格光栅波长的解调精度具有重要意义。传统的解调算法大多抗噪性能差、解调精度有限,且无法对重叠光谱和畸变光谱进行精确解调,限制了解调系统的发展。高精度解调算法主要解决抗噪性能差、寻峰精度低等问题,能够实现传感器网络的精准解调。本文介绍了光纤光栅的传感原理,说明了光纤光栅的主要类型和制作方法。综述了近几年高精度光纤光栅波长解调算法,分单峰检测寻峰算法和多峰检测寻峰算法两种类型阐述了每种解调算法的原理和优缺点,并对未来的光纤光栅高精度解调算法进行了简要分析和展望。

关键词： 光纤布拉格光栅   微位移测量   信号处理分辨力   皮米量级   高灵敏度探针系统   静态锁相放大  

摘要： 为了实现超高分辨力的微位移测量,建立了基于光纤布拉格光栅传感的高灵敏度探针系统,研究了静态锁相放大技术,用于检测小于纳米量级的微位移信号。根据光纤布拉格光栅传感原理,设计了高灵敏度的双光栅自补偿解调系统结构。基于信号特征研究了静态锁相放大技术,用于实时检测处理微弱测量信号。最后,通过探针系统的性能测试实验可获得灵敏度和分辨力等参数。实验结果表明:探针系统在接触区域的微位移测量范围约为1μm,灵敏度为-15.33 mV/nm,短期噪声极差的均值为0.83 mV,标准差为0.32 mV,信号处理分辨力约为0.06 nm(60 pm),其标准差为0.02 nm(20 pm)。该系统采用光纤布拉格光栅传感技术达到了皮米量级的微位移信号处理分辨力,满足微纳测量系统的抗干扰性强、重复性好等要求,且系统成本较低。