光学相干层析系统噪音分析(Ⅰ)——理论与计算

为了提高光学相干层析系统的性能,本文主要从理论上分析研究光学相干层析系统噪音和灵敏度的相关计算原理.比较了无杂散光的理想情况与非理想情况下,平衡探测与非平衡探测光学相干层析系统的噪音特性,并给出了相应计算公式,为设计和研制光学相干层析系统提供一个较为系统的理论分析依据.     

时域光学相干层析系统噪音分析和实验研究

本文从理论和实验上分析了存在拍频噪音时时域光学相干层析系统的噪音特性,给出了拍频噪音的具体估算方法.建立了描述一般时域光学相干层析系统实际噪音的简化模型,并给出了测量和寻找平衡探测光学相干层析系统最佳工作状态的方法.理论计算表明,平衡探测光学相干层析系统的信噪比受限于拍频噪音,理想情况下,最大信噪比可达100 dB左右|同时实验表明,如果实际的系统不能完全消除冗余噪音,其信噪比可能要比理论值小10~20 dB.本文的主要结果将可直接用于时域光学相干层析系统工作状态的测试和诊断当中,对频域光学相干层析系统噪音性能的分析和优化也将有所裨益.     

时域光学相干层析系统噪音分析和实验研究

本文从理论和实验上分析了存在拍频噪音时时域光学相干层析系统的噪音特性,给出了拍频噪音的具体估算方法.建立了描述一般时域光学相干层析系统实际噪音的简化模型,并给出了测量和寻找平衡探测光学相干层析系统最佳工作状态的方法.理论计算表明,平衡探测光学相干层析系统的信噪比受限于拍频噪音,理想情况下,最大信噪比可达100 dB左右...     

全光纤频域光学相干层析成像系统优化研究

针对频域光学相干层析(SD-OCT)系统特有硬件(线阵CCD及分光光栅)参数对成像质量造成的影响,展开了对基于光纤的频域OCT系统中硬件参量的模拟和优化工作,分析了分光计中CCD线列阵像素数及数字化深度、CCD安装偏差等因素对OCT成像质量的影响,并对光谱像素图定位进行了修正.研究表明:纵向分辨率不受CCD线列阵像素数的影响,CCD线列阵像素数的增多将线性地增大最大测量深度;CCD数字化深度小于6 bit将直接导致系统纵向分辨率的锐减;线阵CCD偏离聚焦透镜焦面将导致点扩展函数的强度减弱、系统分辨率降低;在较小角度内转动CCD,将使纵向分辨率得到提高;采用氖灯光谱进行像素图定位校正之后,可以相应地提高系统分辨率.部分模拟结论得到实验验证.采用此模拟优化结果,可根据OCT成像的具体要求对系统硬件参量进行优化选择.     

基于平稳小波变换的时域光学相干层析系统

以平衡检测原理为基础,利用中心波长为700 nm的宽带低相干白光光源,在自由空间中搭建了分辨率为0.93 m的基于平稳小波变换（SWT）的时域光学相干层析（TDOCT）系统,并将其应用于塑料薄片与透明胶纸多层薄膜结构的无损评价。针对现有算法重构效果不够理想的问题,通过对OCT成像过程中的图像增强手段的对比,提出利用SWT分解算法处理多层薄膜结构的光学相干层析二维图像。由薄膜检测的实验结果可知,从SWT细节系数中可以提取更显著的多层薄膜界面干涉信号,从而提高多层薄膜界面的增强效果。     

乙醇水溶液荧光发射的时域和频域特性研究

针对乙醇水溶液荧光发射的四个特征参量进行了研究,得出了该溶液发射荧光光子的时域和频域特征参量。发射光谱和激发光谱表明乙醇水溶液中含有三个结构不同的发光物质,其发射峰分别位于290 nm,305 nm和330 nm处,与其相对应的最佳吸收峰为265 nm,280 nm和236 nm。荧光强度随溶液中乙醇与水体积混合比的变化规律也证实了三种不同发光结构的存在。在荧光光谱峰值波长处分别监测其荧光强度随时间的衰变过程,将获得的荧光衰减动力学曲线采用指数方法拟合并进行解卷积处理,测试的荧光寿命分别对应8 ns,12 ns,25 ns。结合乙醇水溶液荧光发射的四个特征参量可以看出:乙醇分子和水分子发生团簇作用形成了三个新的分子结构从而可发射具有不同能量的荧光光子。该研究结果能为乙醇水分子的团簇结构研究提供参考。     

超短激光脉冲作用下生物组织体光学响应的时域和频域分析──Dirichlet边界条件和无向点激励源

生物组织体在超短激光脉冲激励下的表面光学响应特性，如光子平均飞行路径、光通量、相移和调制深度等，在光学时域及频域无损测量、组织体光谱学和光学三维成象研究中具有重要的意义，而生物组织体对近红外和可见光呈现的高散射特性使得激励光子在组织体内的传输行为复杂化，精确地测定和计算上述光学响应量一直是人们感兴趣的问题．本文基于描述组织体内光子传输的扩散方程模型，阐述了时域、频域测量的等效性，从无限空间几何结构出发，逐次导出了常见几何形状均匀组织体光学响应的解析表示，在此基础上给出了典型参数下的计算结果并讨论了计算中可能出现的问题及其解决方法．     

超短激光脉冲作用下生物组织体光学响应的时域和频域分析──Dirichlet边界条件和无向点激励源

生物组织体在超短激光脉冲激励下的表面光学响应特性,如光子平均飞行路径、光通量、相移和调制深度等,在光学时域及频域无损测量、组织体光谱学和光学三维成象研究中具有重要的意义,而生物组织体对近红外和可见光呈现的高散射特性使得激励光子在组织体内的传输行为复杂化,精确地测定和计算上述光学响应量一直是人们感兴趣的问题.本文基于描述组织体内光子传输的扩散方程模型,阐述了时域、频域测量的等效性,从无限空间几何结构出发,逐次导出了常见几何形状均匀组织体光学响应的解析表示,在此基础上给出了典型参数下的计算结果并讨论了计算中可能出现的问题及其解决方法.     

基于时/频域分析的光电吊舱稳定精度测试方法研究北大核心CSCD

稳定精度作为光电吊舱的关键性能指标之一,开展瞄准线稳定精度测试方法研究对于光电吊舱测试与验收具有重要意义。结合粗精组合稳定光电系统,提出一种基于时/频域分析的稳定精度测试方法。通过采集随机振动环境下惯性速率传感器和光学补偿元件的角位置信号,基于信号时域分析,得到图像漂移角速率、抖动及概率分布情况;基于信号频域分析,得到瞄准线角位置信号的功率谱密度。提出频段稳定精度贡献度,用于评估不同频段对稳定精度的影响程度;采用二级稳定效能提升度,评价二级稳定在不同频段对系统稳定性能的提升程度。该方法可以直观展示图像抖动及概率分布情况,同时给出影响瞄准线稳定精度的频率要素,对于指导机电系统设计具有重要的工程应用价值。     

在轨光学遥感仪器探测灵敏度的建模分析与应用

在分析光学遥感仪器探测信息中主要噪音源的基础上,提出了一种改进空间结构函数分析的仪器探测灵敏度在轨评价方法,包括：基于多项式递推分解的整体噪音估计模型,以及减小系统误差及修正模数转换噪音影响等基本技术途径.仿真结果证实,该改进算法的噪音估计准确度优于传统的高斯估计和基于外推的结构函数分析方法.针对实际观测数据,在去除模数转换噪音影响后,仪器噪音等效温度差指标的在轨评价准确度可达±0.05 K.该评价方法已在FY-2D静止气象卫星在轨测试中得到成功应用.     

(100)MgO和(100)LaAlO3高温超导基片材料THz时域光谱研究

THz波段位于微波与红外之间 ,该波段电磁波与物质的相互作用是一个崭新的研究领域 .应用THz时域光谱技术研究了两种重要的单晶基片材料 (1 0 0 )MgO和 (1 0 0 )LaAlO3的THz光谱 .在 0 2— 2THz频率范围 ,得到这两种材料在THz波段的光学参数 .结果表明 ,在THz波段MgO基片材料的折射率 n和介电系数 ε不随频率的变化而变化 ,而LaAlO3基片材料的折射率和介电系数随着频率的增加而略有增加 .在 1THz频率处 ,测得MgO的复折射率 n =3 4 6 i0 0 0 1 ,复介电系数 ε =1 2 2 7 i0 0 6 ;LaAlO3的复折射率 n =4 78 i0 0 2 ,复介电系数 ε =2 2 5 i0 2 在THz波段 ,LaAlO3基片的介电损耗tanδ约为MgO的 5倍 ,且两者的介电损耗值均小于 0 0 1 ,说明MgO和LaAlO3材料作为高温超导器件基片材料可以工作于THz波段     

部分相干信息处理系统的噪声演绩(Ⅱ)——时间部分相干照明

本文研究了时间相干性对光学信息处理系统噪声演绩的影响。以输出信噪比作为信息处理系统噪声演绩的度量,系统中任意平面上的颗粒噪声及相位噪声作为主要的噪声源。结果表明,时间部分相干照明可以提高系统的输出信噪比,对系统的装置噪声有明显的抑制作用。     

高分子固相柱用于微量Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的富集分析

采用高分子聚合物固相萃取(SPE)柱,结合KI-MIBK萃取体系,对高Ca、Mg、Fe的水样及中草药等复杂基质样品中的Cd(Ⅱ),Pb(Ⅱ)进行同时富集实验并用火焰原子吸收光谱法(FAAS)分析。其与液-液萃取(LLE)相比,该法不仅提高了FAAS的灵敏度,其回收率、精密度,以及校准曲线的线性均有较大改善,且此法操作方便易行。     

太赫兹时域光谱结合主成分分析线性判别和支持向量机用于大黄样品鉴定

太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)结合主成分分析-线性判别分析(PCA-LDA)和支持向量机(SVM)用于正品大黄样品的鉴定。在时域测量41个大黄样品的太赫兹时域透射光谱,然后将这些时域信号转换成频域的吸收系数系数。根据样本的吸收系数建立了主成分分析-线性判别分析和支持向量机的定性分类模型,并对正品和非正品大黄样本的分类模型进行了交叉验证。模型的预测能力和稳定性使用自助拉丁配分进行评价,使用50次自助拉丁配分,配分数为4。使用主成分分析-线性判别分析和支持向量机均得到了满意的结果。提出的方法证明是一种方便、无污染、准确和无需化学处理的鉴定大黄样本的方法。该文提出的步骤可以应用于其他中草药分类和生产的质量控制。     

二阶导数光谱-峰面积积分法同时测定芦荟中痕量铁(Ⅱ)和钴(Ⅱ)

在 1,10 -邻菲罗啉显色体系中 ,引入二阶导数光谱 -峰面积积分技术 ,建立了同时测定痕量铁 ( )和钴 ( )的新方法。该法可有效消除共存离子的干扰 ,提高了准确度和灵敏度。对铁和钴的表观摩尔吸光系数分别为 εFe5 .4 5× 10 6 L·mol-1·cm-1,εCo 1.1× 10 4 L· mol-1· cm-1;铁含量在 0 .0— 8.5 μg·m L-1,钴含量在 0 .0— 7.3μg· m L-1范围内遵守比耳定律。可用于芦荟中铁和钴的同时测定 ,结果令人满意     

共价键相联的卟啉-酞菁激发态性质——(Ⅱ)非线性光学性质研究

卟啉(TTP)和酞菁(Pc)分子表现出反饱和吸收特性,而在卟啉和酞菁二元分子TTP-O-Pc和TTP-O-(CH₂)_s-O-Pc中反饱和吸收现象消失。简并四波混频(DFWM)方法用于测量兰阶非线性光学极化率X⁽³⁾,二元分子比单元分子的X⁽³⁾提高了10²倍以上,达到3×10^-9esu。     

法国声学应用(Ⅱ)——城市和工业噪声的治理

同许多国家一样,法国的城市环境噪声问题,也日益尖锐地提到了议事日程上来.据环境部统计,仅1984年噪声扰民的诉讼事件就达到了1万8千余起.因此,切实有效地减少和防治城市环境噪声的污染,已成为法国全社会共同关注的问题.近年来有关部门对城市环境噪声的现状和发展趋势,组织了几次全国性的调查,以便制定统筹的治理规划.     

镁离子内扩散铌酸锂研究(Ⅱ)—— X射线衍射和扫描电子显微镜表征

对不同扩散条件的铌酸锂单晶基片进行了X射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜观察(SEM)。结果表明,在扩散表面富镁层出现一新相结构,可能是由Li-Mg-Nb-O组成的三元系相结构,这一新相被认为是镁离子内扩散的真正扩散源。并对晶格发生畸变、镁离子内扩散机理以及镁的扩散层折射率变化机理进行了分析和讨论。 关键词：     

环糊精锌(Ⅱ)荧光试剂在水分析中的应用研究

合成高水溶性的锌()荧光试剂-修饰环糊精的N-(8-对氨基苯磺酰)胺基喹啉(HQAS-1-CD)。该试剂在水溶液中与Zn2+形成2:1配合物而使荧光增强,并且碱金属或碱土金属离子几乎不干扰Zn2+的荧光。利用此配位反应建立了一个荧光测定痕量锌的新方法,测定锌的线性范围为0—13μg/L,检出限0.57μg/L,方法成功的应用于矿泉水中痕量锌的测定。     

R1234yf热泵系统的能量和(火用)分析

低GWP值制冷剂R1234yf作为R134a较为理想的替代品而备受关注,该研究针对R1234yf热泵系统建立了能量和分析方程,分析了蒸发温度对系统COP、压缩机压比和损的影响。结果表明:R134a系统的制冷COP高于R1234yf系统1.07%-2.06%,制热COP高1.05%-1.74%,同时随着压比的不断升高,压缩机不可逆损失增大。现有的R134a系统不需作较大调整,可选用R1234yf替代。