温度和应变对光纤折射率的影响

采用迈克尔逊（Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ）光纤白光干涉系统，通过测量随着温度或应变改变而变化的光程，给出了单模光纤有效折射率的温度和应变相关特性。对于ＳＭＦ－２８型单模光纤，测得折射率温度系数和应变温度系数在波长为１３００ｎｍ处分别为０．７６２×１０－５／℃及－０．１３３２×１０－６／με；在波长１５５０ｎｍ处则为０．８１１×１０－５／℃及－０．１６４９×１０－６／με。并与几种不同光纤相应的数据进行了比较。     

黄嘌呤氧化酶－乙醛－吖啶酯化学发光分析新体系

乙醛在黄嘌呤氧化酶催化作用下，被空气氧化生成乙酸和过氧化氢，酶反应生成的过氧化氢氧化新吖啶酯试剂［１０－甲基－９－（对甲酰苯基）吖啶羧酸酯氟磺酸盐］产生化学发光，化学发光强度与己醛浓度在一定范围内成线性关系．由此建立了一种化学发光分析新体系，用于测定乙醇含量．线性范围２．０×１０－７～１．２×１０－３ｍｏｌ／Ｌ，测定５．０×１０－７ｍｏｌ／Ｌ乙醛，相对标准偏差为６．８％，检测限为１．２×１０－７ｍｏｌ／Ｌ，测定环境水样中乙醇含量，取得满意结果，回收率为９５～１０６％．     

不除氧条件下环糊精诱导室温磷光法测定喹啉

在不除氧条件下，１０ｍＬ含喹啉／β－ＣＤ溶液中只需加入１５μＬ１，２－二溴丙烷（ＤＢＰ）作重原子微扰剂，就能产生强而稳定的室温磷光信号。最大λｅｘ／λｅｍ＝２７３／４９６ｎｍ。喹啉浓度在５．０×１０＾－７￣５．０×１０＾－５ｍｏｌ／Ｌ，５．０×１０＾－４ｍｏｌ／Ｌ，两段三个数量级范围与室温磷光信号有良好的线性关系，最低检测限７．４×１０＾－８ｍｏｌ／Ｌ。本体系的特点是ＤＢＰ用量少，从而减少了因过量     

Sr（5p^1P1）的P轨道角动量的碰撞跃迁

用线偏振的脉冲激光泵浦的Ｓｒ（５ｐ＾１Ｐ１，Ｍ＝０）原子，在束气条件下，与Ａｒ原子碰撞而发生Ｐ轨道角动量的跃迁。在不同的氢气压力下，通过检测Ｓｒ原子荧光在水平和垂直方向上的偏振分量随时间的变化，确定了去偏振速率常数ｋｐ＝２．５±０．５×１０＾－９ｃｍ＾３ｍｏｌ＾－１ｓ＾－１。由此推导出角动量碰撞跃迁的截面为σＴ＝２ｎｍ＾２２，如此之大的跃迁截面归结为Ｓｒ（５ｐ＾１Ｐ１）和Ａｒ之间的长程相互作用。     

Co（1，10－phen·）_3~（2＋）－KIO_4－鲁米诺化学发光体系与应用

本文研究了Ｃｏ（１，１０－ｐｈｅｎ·）３（２＋）配合物对ＫＩＯ４氧化鲁米诺所产生的强化学发光反应．以１，１０－ｐｈｅｎ·为配位体时，Ｃｏ（Ⅱ）的检出限为８×１０（－８）ｇ／Ｌ，工作曲线响应浓度范围在１×１０（－６）～１×１０（－４）ｇ／Ｌ，测定１×１０（－４）ｇ／ＬＣｏ（Ⅱ）离子的相对标准偏差为２．５％．配合物化学发光法检测啤酒、维生素Ｂ（１２）针剂中微量Ｃｏ（Ⅱ）可获得满意结果．     

4－戊基－4＇－氰基联苯液晶的分子二阶非线性光学极化率测量方法

在玻璃衬底上制得单层硬脂酸的Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ（ＬＢ）膜，做为４－戊基－４＇－氰基联苯（５ＣＢ）液晶的取向层，在取向层上旋涂一层５ＣＢ液晶，用透射二次谐波方法测量出５ＣＢ液晶分子二阶非线性光学极化率，其值为β＝７×１０－２９ｅｓｕ．对比文献值，测量得到的结果符合较好．     

北京自由电子激光摇摆磁铁场分布测量装置

我们设计加工了一套测量摇摆磁铁整体场分布的测量装置，并对北京自由电子激光（ＢＦＥＬ）摇摆磁铁进行了实际测量，定态测量误差优于１×１０￣（－４），动态测量误差５×１０￣（－４）。     

原子核物理一题解

原子核物理一题解解由已知条件知，真空管的内直径为１ｍ，所以真空管的内截面积＝π（１ｍ）２／４，环的圆周长＝３π（ｍ），构成环的真空管的容积＝３π２／４＝７．４（ｍ３），压强ｐ＝１０－５ｍＨｇ＝１０－５×１３．６×１０３×９．８１＝１．３４Ｐａ．由气体...     

Fura－2双波长荧光法测定蟾蜍骨骼肌细胞肌浆中的自由钙离子浓度

本文对应用Ｆｕｒａ－ＺＡＭ荧光法测定细胞肌浆中的自由钙离子浓度时几种影响其测量精度的因素进行了讨论，提出了用化学去膜方法加以改进。在此基础上，测量了处于静息状态时完整蟾蜍骨骼肌细胞肌浆内自由钙离子浓度，其值为（１１６．８±５．３）×１０－９ｍｏｌ／Ｌ，而常用的方法得出相应的结果为（１２２．２±４．ｌ）×１０－９ｍｏｌ／Ｌ。     

粲夸克偶素P波态χ_（c0）宽度测量

利用北京谱仪在北京正负电子对撞机上采集的３５０万（２Ｓ）事例，通过（２Ｓ）→γπ－和γＫ＋Ｋ－反应道测量了Ｘｃ０的总宽度．由ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟给出的质量分辨函数，利用拟合Ｘｃ２谱形得到的质量分辨作标定后，用于Ｘｃ０宽度的拟合，得到Ｘｃ０的宽度为（１５．０）ＭｅＶ．同时定出了ＸｃＪ（Ｊ＝０，２）到π＋π＝和Ｋ＋Ｋ－的衰变分支比．结果为Ｂ（Ｘｃ０→π＋π－）＝（４．２７±０．２３±Ｏ．６０）×１０－３；Ｂ（Ｘｃ０→Ｋ＋Ｋ－）＝（３．４４±０．２１±０．４７×１０－３；Ｂ（Ｘｃ２→π＋π－）＝（１．５２±０．１７±０．２９）×１０－３和Ｂ（Ｘｃ２→Ｋ＋Ｋ－）＝（５．２±１．１±１．８）×１０－４，其中第一项误差为统计误差，第二项为系统误差。     

一种高精度偏振遥感探测方式的精度分析

检偏器的角度误差是影响偏振遥感探测精度的重要因素之一,是许多高精度定量化偏振遥感需要考虑的一个问题。在检偏器(0°,60°,120°)放置的测量系统中,当入射光偏振角接近于0°或180°时偏振测量易产生最大误差值,而偏振角接近30°,90°和150°时,偏振度的测量具有很高的精度;在检偏器(0°,45°,90°)放置方式中,偏振角接近45°的光束测量易具有最大误差值,而偏振角接近于0°,90°和135°时,角度误差对偏振度测量精度的影响很小。除了个别偏振角外,对高偏振度入射光束的偏振测量通常具有较大的偏振测量误差。因此,引进线偏振光的平均偏振度测量精度描述偏振测量装置的优劣,结果表明检偏器(0°,60°,120°)放置方式优于检偏器(0°,45°,90°)放置方式。     

准相干干涉法测量光纤群折射率

介绍了用准相干干涉法测量光纤群折射率的方法。通过准相干干涉定位 ,用精密光栅数显系统测长 ,由计算机采集并处理数据获得一段短光纤的光学长度 ,然后利用常规精密测长手段测得其几何长度 ,从而得到光纤的群折射率。实验结果及误差分析得出 :测量不确定度优于 7× 10 -5(2σ)。     

基于法布里-珀罗干涉仪的液体浓度实时检测系统的研究

设计了一种对透明液体浓度进行高精度测量的动态跟踪系统。该系统根据液体的浓度与折射率关系以及折射率与光纤法布里珀罗(F-P)干涉仪干涉光波波长、级次之间关系,通过测量法布里珀罗干涉仪干涉级次的变化量,获得液体浓度的变化量。系统中光源选用He-Ne激光器,波长为632.8 nm,输出功率为2 mW,法布里珀罗干涉腔反射面的反射系数为0.9~0.95,平行度为(1/10~1/20)光波波长,平面度为(1/20~1/100)光波波长,接收干涉条纹的器件采用电荷耦合器件(CCD),对电荷耦合器件输出的信号进行二值化处理时采用阈值浮动措施,消除光强波动带来的测量误差。通过对一组不同浓度酒精进行测量,该系统可识别出0.01?的浓度变化。     

基于弹光调制的高灵敏旋光测量

为了实现连续稳定、高速、高精度和高灵敏度的光学旋光测量, 考虑到弹光偏振调制技术具有高的调制频率、调制纯度、调制精度和良好的调制稳定度等应用优势, 设计了一种基于弹光调制的旋光测量新方案. 检测激光经起偏器、测量样品、弹光调制器和检偏器到探测器的光路设计, 使得测量系统选用较少的光学器件, 最大化地降低了光学器件可能引入的测量误差; 起偏器和检偏器偏振轴相对于弹光调制器快轴方向分别取0°和45°的光学安排, 并选择弹光调制的二倍频信号作为研究对象, 有效避免了弹光调制器剩余双折射对旋光样品测量的影响, 提高了旋光测量精确度; 将探测器输出调制信号的直流和交流分开输出, 并将交流信号进行前置放大处理, 然后再锁相输出, 进一步提高了测量灵敏度. 设计了将激光调制为圆偏光, 然后精确调节起偏器来替代样品的旋光测量验证试验, 确定了系统旋光测量的比列系数, 并且获得旋光测量灵敏度为3.15×10^-7 rad, 测量精度优于0.3%. 所以, 本方案实现了较高灵敏度旋光测量, 有望应用于高灵敏旋光测量领域, 并且本方案的实验可为高灵敏旋光测量系统的定标提供参考.     

旋转波片偏振仪波片方位误差研究

旋转波片Stokes偏振仪是最常用的测量光束偏振态的仪器。波片快轴方位误差是影响旋转波片Stokes偏振仪的主要误差源之一。为了研究波片方位偏差对测量精度的影响,提出了一种描述波片快轴方位误差向最终的偏振测量误差传递的数学模型,并引入协方差矩阵法表征偏振测量误差。根据这一模型,获得最优的偏振仪配置参数。在推导过程中,假设波片方位误差服从同一高斯分布。基于此误差模型,得到如下结论：(1)由波片方位误差引入的测量误差与光强测量次数N成反比;(2)测量误差独立于入射光强度,但是依赖于入射光偏振态(s₁, s₂, s₃)和波片的位相延迟量δ;(3)波片位相延迟量在(103.22°, 116.13°)范围内时波片方位误差引入的测量误差最小。最后,经过仿真实验证明,所得解析结果与仿真模拟结果相一致。     

Anisotropy of the velocity space of electromagnetic radiation in a moving medium

Anisotropy arising in moving media is considered. In these media, the phase velocity of light nonlinearly depends on the velocity vector field of the medium due to anisotropic binding forces between lattice atoms. Observations of the optical anisotropy of light in a rotating optically transparent medium are discussed. Laser radiation with wavelength ?? = 0.632991 ± 1 × 10^?7 ??m propagating in an interferometer was passed through a rotating optical disk D = 62 mm in diameter. The projection of the beam??s path length in the medium onto the flat surface of the disk is l = 41 mm; the refractive index of the glass and its thickness are, respectively, n = 1.71250 for ?? = 632.8 nm and 10 mm; and the angle of incidence of the beam on the flat surface of the disk is ?₀ = 60°. The optical disk is rotated in two directions, and its rotation frequency may reach 250 Hz. Experimental data confirm the linear dependence of the fringe shift on the velocity of the medium up to 29.6 m/s. The measurement accuracy is sufficient to detect angular variations ??? = 3 × 10^?5 in the position of fringes at a fixed rotation velocity of the optical disk.     

一种透过率随入射角近似线性变化的F-P标准具设计

为了由非机械扫描式F-P标准具的透过率得到来袭激光的入射角,设计了一种透过率随入射角近似线性变化的F-P标准具。把薄膜光学原理应用于F-P标准具的设计之中,考虑了斜入射条件下,特别是大入射角下,增透膜和干涉腔反射层特性参数变化对其透过率的影响,针对1.06μm激光,经过仿真设计,确定了F-P标准具主要参数。反射板选用K9玻璃,反射层采用单层ZnS膜时,腔长(475±5)nm,膜厚(65±5)nm,膜层垂直反射率20.7%～24.0%,对应标准具的透过率与入射角之间线性关系为T=-52.23θ+87.92,透过率非线性误差±5%;采用Ag膜时,腔长(460±10)nm,膜厚(3.80±0.15)nm,膜层垂直反射率22.4%～24.8%,T=-52.28θ+82.05,透过率非线性误差±4%。但具体的实现形式和制作工艺有待进一步研究。     

基于菲涅耳透镜开放光路天然气泄漏检测系统设计研究

天然气泄漏直接导致能源浪费和环境污染,造成重大经济损失。以可调谐半导体激光吸收光谱技术为基础的光学检测方法具有精度高、选择性强、响应速度快以及远距离遥测等优点,使其成为天然气站场以及天然气输运管道在线监测的理想方法。可调谐半导体激光吸收光谱与谐波探测相结合,设计了一套开放式长光程的用于天然气泄漏监测的实验系统。它以中心波长为1.65 μm的分布式反馈InGaAS激光器为光源,利用实心角反射器,在发射端以菲涅耳透镜为光学接收系统,把反射回来的光聚焦到InGaAs探测器。同时,在测量过程中,考虑到光强变化对浓度的影响,并通过归一化光强的方法进行消除,使光强波动引起的误差小于1%。在320 m的光程下模拟管道泄漏实验,系统的检测灵敏度为0.1(10-6体积比),根据光学系统收光效率以及探测器的可探测性能进行分析的最小光强,计算得到该系统可探测的光程可达2 000 m,证明完全满足天然气泄漏检测的需求。     

采用长光程差分吸收光谱技术(LP-DOAS)的中红外痕量一氧化碳检测仪

一氧化碳作为一种危险的开采排放气体,在复杂的井下环境中极易累积,对矿工生命安全造成严重威胁。介绍了一种紧凑型一氧化碳检测仪,该仪器采用激发波长为4.65μm的量子级联激光器作为光源,配合中红外碲镉汞光电探测器与光程长度12m的紧凑型多次反射气室,实现了对痕量一氧化碳气体的检测。自主设计的新型高速光电信号采集系统解决了应用商业示波器造成的信号链阻抗失配的问题。这一新系统的采样带宽为400MHz,采样频率1GSPS,垂直分辨率达到12bit,有效的提高了检测仪的灵敏度与集成度。该仪器采用长光程差分吸收光谱法,通过比较实测光谱与进行Voigt展宽的理论光谱之间的残差得出此检测仪的检测下限为108×10-9。检测仪的测量误差有非平稳,慢时变的特点。根据这一特点我们采用阿伦方差对气体检测仪检测灵敏度进行了估计,经过约40s方差曲线达到极小值,此时阿伦方差值为61×10-9。在2h的稳定性测试中,检测仪稳定度达到2.1×10-3,在长达12h的稳定性测试中,检测仪的稳定度依然可以达到1.7×10-2。此仪器具有较高的灵活性,通过更换不同激射波长的激光器可以实现对多种气体的痕量检测。     

Ultraslow-light effects in symmetric and asymmetric waveguide structures with moon-like scatterers

Ultraslow-light effects in two-dimensional hexagonal-lattice coupled waveguide with moon-like scatterers were theoretically studied using the plane-wave expansion method. For symmetric structures, simulations showed that slow light with high group index can be achieved by shifting the scatterers and adjusting the radius of moon-like scatterers. The maximum group index was over 8:0 × 10⁴. For asymmetric structures, simulations showed that slow light with flat band and high group index can be obtained by shifting the scatterers, adjusting the radius of moon-like scatterers, and rotating the scatterers. The maximum group index was over 5:7 × 10⁵ with a “saddle-like” relationship between the frequency and group index.