双波长光纤测温仪的工作波长及线宽设计

介绍了一种利用钽酸锂热释电探测器实现的实用化双波长光纤测温仪。测温仪由光学接收系统、信号放大与处理系统及显示系统三部分组成。依照探测器系统的温度分辨率、R(T)～T曲线的线性度及温度灵敏度与各主要技术参数之间的关系,在考虑光路中的选择性吸收气体的影响及探测器的最小可探测功率的基础上,对其工作波长及波长带宽进行了优化设计。分析了仪器的工作波长及波长带宽对温度分辨率及测温灵敏度的影响。结果表明,在测温范围400～1300℃内,当λ1=2 1μm、λ2=2 3μm、Δλ3=20nm时,其测温精度高于0 20%。     

热释电双波长光纤测温仪的精度分析

在介绍一种利用钽酸锂热释电探测器实现的实用化双波长光纤测温仪的基础上,着重讨论了反射辐射、探测器周围环境的热辐射、仪器工作波长的带宽,以及光路中选择性吸收气体的光谱吸收等多种因素对仪器测温精度的影响,并提出了相应的抑制措施。实验表明,采取相应的抗干扰措施后,在系统要求的测温范围400—1360℃内,其测温精度符合设计要求。     

一种基于双波长的光声测温技术

光声测温是一种利用光声效应来进行温度监控的新方法,具有非侵入式、高灵敏度和探测深度较深等优点.但现有的单波长光声测温方法极易受到系统及测量环境干扰而导致测量精度降低.为了解决这一问题,本文提出了一种双波长光声温度测量方法.在光声测温理论的基础上,分析推导了双波长光声测温的基本原理,并进行了仿体及离体组织样品的双波长光声测温实验.实验结果显示,与传统单波长模式相比,双波长模式下的光声温度测量误差明显减小,测量精度平均提高35%以上.研究结果表明双波长光声测温方法能够有效提高光声温度测量的精度和稳定性,可作为一种更精准的光声温度监控方法应用于医疗手术等领域.     

长红外双波长共聚焦超透镜设计研究

本文提出并设计了一种由简单微元结构组成的超透镜,可同时实现长红外双波长共聚焦功能.基于广义斯涅耳定律和传输相位调制机理,通过建立科学评价函数选取最优的微元结构排列组成超透镜.设计结果表明,该超透镜实现了波长为10.6和9.3μm的双波长共聚焦,且具有较高聚焦效率、聚焦光斑接近于衍射极限,并定量分析了超透镜微元结构参数冗余度,得到其对聚焦效率的影响趋势.本文设计的超透镜有望满足长红外光学共聚焦系统集成化、微型化的需求,在激光外科手术、工业切割焊接等领域有着重要的应用价值.     

双波长全息干涉计量分析

本文分析和讨论了双波长全息干涉计量的单次曝光法和双曝光法。这两种方法都提供了用可见光得到相当于不可见的长波干涉的结果,其测量灵敏度和测量精度可以通过选择合适的工作波长而能得到调整。     

双波长β修正光度法测定水和食品中钙

在碱性介质中，钙（Ｃａ２＋）与铬蓝黑Ｒ（ＥＢＲ）配合生成红色配合物。本文研究β修正光度法直接比色测定亚微量和常量浓度钙，灵敏度和准确度较高。钙０－４０μｇ／２５ｍＬ范围内修正的吸光度遵守比耳定律，钙检出限１．０μｇ／２５ｍＬ。结果满意。     

用红外测温仪观察二极管板流引起的阴极降温现象

为了观察由板流引起的灯丝温度下降现象,利用红外测温仪对理想二极管灯丝温度作了精密测量。由于忽略了板流,导致阴极灯丝温度下降,致使测得的金属逸出功存在着大约-1.86%的系统相对误差。实验验证了当灯丝电流和板流较小时,测不出灯丝温度随板流的变化。当灯丝电流为0.74A以上时,可以明显地观察到输出板流后,灯丝温度要比板流为0时低（1～2）K,此结果与预测值十分相符。     

双波长光度法测定水中硝酸盐

本文依据在氨性溶液中，硝酸盐（ＮＯ３＾－）与酚二磺酸发生显色反应，以及悬浊液吸收公式，利用双波长法研究水中ＮＯ３＾－测定的新方法，结果表明，该法分析灵敏度，精密度和准确度均优于普通光度法。     

用双棱镜测波长方法研究

本文介绍了一种用棱镜测波长的方法和快速调出干涉图样的方法。     

双棱镜测波长实验的研究

本文讨论了用双棱镜测光波波长实验中的一个问题。     

用新型红外测温仪观察由钨丝电子发射引起的损耗

在金属电子逸出功测定实验中,未考虑由钨丝电子发射引起的损耗,存在约-1.86%的系统误差.用新型红外测温仪可以观察到因上述损耗而出现的钨丝温度的变化,为修正该系统误差提供直接的观察依据.     

常温下高灵敏度灰体红外方向发射率测试技术研究

介绍了一种新颖的在常温下直接测量灰体表面方向发射率的方法。采用直接比对样品与参照物表面的光谱辐射率来测量方向发射率ε的绝对值。使用的传感器是热释电传感器,采用光学调制和锁相放大技术,实现对微弱信号的检测。设计的实验装置结构简单不需要制冷。在实验中,使用一块干净的浮法玻璃和氧化不锈钢作为测试样品,测试温度为50—200℃,将一块标定过的已知发射率为0.67的材料作为参照物。在没有制冷的条件下,与参照物和NPL数值、标定值相比较,实验得到的结果令人满意。     

目标表面发射率对红外热像仪测温精度的影响

介绍了红外热像仪测温原理,分析了影响红外热像仪测温精度的因素,计算了不同表面发射率下红外热像仪的测温误差曲线。理论分析表明,目标表面发射率越高,红外热像仪测温精度越高。实验改变表面发射率的设置,计算了不同表面发射率对应的总辐射亮度,得到TP8型长波红外热像仪能够精确测温时,目标表面发射率必须大于0.5的结果。最后,对表面发射率分别为0.96、0.93和0.3的3种材料进行实际测温,结果表明,材料表面发射率较高时,红外热像仪具有较好的测温精度。     

目标表面发射率对红外热像仪测温精度的影响

介绍了红外热像仪测温原理,分析了影响红外热像仪测温精度的因素,计算了不同表面发射率下红外热像仪的测温误差曲线。理论分析表明,目标表面发射率越高,红外热像仪测温精度越高。实验改变表面发射率的设置,计算了不同表面发射率对应的总辐射亮度,得到TP8型长波红外热像仪能够精确测温时,目标表面发射率必须大于0.5的结果。最后,对表面发射率分别为0.96、0.93和0.3的3种材料进行实际测温,结果表明,材料表面发射率较高时,红外热像仪具有较好的测温精度。     

中波HgCdTe双色红外探测器优化模拟计算

针对光伏型中波HgCdTe双色红外探测器作了优化模拟计算，器件采用典型n-p-p-p-n结构和同时工作模式，建立的二维模型考虑了辐射复合、俄歇复合和Shockley-Read-Hall(SRH)复合三种复合机理，以及深能级辅助隧穿和带间直接隧穿效应，载流子穿过阻挡层势垒的隧道效应采用传递矩阵法计算.分析了双色器件光谱响应随吸收区SRH复合少子(电子)寿命的变化关系，以及串音与阻挡层组分的关系.模拟结果显示，随吸收区少子寿命变短，量子效率迅速下降；为了使器件有较高的量子效率，HgCdTe材料的SRH复合电子寿命应该至少在10ns以上.随阻挡层组分增大，势垒增高，串音迅速减小，大约在阻挡层组分差为0.03时下降到光学串音决定的稳定值，得出了抑制电学串音，阻挡层组分差的临界值为0.03. 关键词： HgCdTe中波双色红外探测器 光谱响应 光谱串音 少子寿命     

混合谐振模式宽带长波红外超表面吸收器研究

为了满足红外探测器件集成化和对红外宽光谱范围吸收的需求,设计了一种工作在长波红外波段(8~14μm)的超宽带、高吸收、极化不敏感的超材料吸收器。通过在金属-介质-金属三层异质的超材料吸收器结构的顶部金属周围镶嵌一层介质形成超表面,以增加谐振强度和吸收带宽。在8~13.6μm的带宽范围内,该结构有超过90%的平均吸收率,覆盖了大部分长波红外大气窗口波段,对红外探测领域有着重要意义。研究结果表明:镶嵌的金属-介质组成的介质波导模式和谐振腔模式的结合以及传播型表面等离激元模式的激发是形成宽带高吸收的主要原因,并且谐振模式的谐振波长可以通过相关参数来进行调控。本文的研究结果为可调谐宽带长波红外吸收材料的设计提供参考,该设计方法可推广到中波红外波段、甚至长波红外或其它波段。     

Wet etching and passivation of GaSb-based very long wavelength infrared detectors

The etching and passivation processes of very long wavelength infrared (VLWIR) detector based on the InAs/GaSb/AlSb type-II superlattice have been studied. By studying the effect of each component in the citric acid solution (citric acid, phosphoric acid, hydrogen peroxide, deionized water), the best solution ratio is obtained. After comparing different passivation materials such as sulfide + SiO₂, Al₂O₃, Si₃N₄ and SU8, it is found that SU8 passivation can reduce the dark current of the device to a greater degree. Combining this wet etching and SU8 passivation, the R₀A of VLWIR detector with a mesa diameter of 500 μm is about 3.6 Ω ·cm² at 77 K.     

EIT as a tool to observe dual wavelength operation of a semiconductor laser

We propose a simplified technique for dual wavelength operation of an extended cavity semiconductor laser, and its characterization using electromagnetically induced transparency (EIT). In this laser cavity scheme light beam is made converging before it incidences on the cavity grating. The converging angle of the beam creates two longitudinal oscillating modes of resonating cavity. Frequency separation between the longitudinal modes are measured with the help of beat frequency generation in a photodiode and creating pair of EIT spectra in Rb vapor. The pair of EIT dips that are generated due to dual wavelength of this laser (that is used as control laser) can be used to estimate frequency difference between the generated wavelengths. Width of EIT spectra can be used to estimate linewidth of individual wavelength components.     

超长焦距红外双视场光学系统设计

设计了一种超长焦距中波红外双视场光学系统,该系统采用二次成像结构,通过透镜轴向移动实现变焦功能。设计结果表明,该系统可以实现超长焦距600~150 mm的变焦功能,且中心视场在探测器特征频率20 lp/mm处的光学传递函数值高于0.5,接近衍射极限,能够很好地满足军事侦察对远距离目标同时搜索和瞄准的要求。     

Characterization of a dual wavelength fibre laser based-on dumbbell configuration

This paper reports the design of a dual wavelength fibre laser system using a dumbbell shaped configuration. The oscillation of the lasing wavelength is completed via fibre loop mirrors with a tuneable bandpass filter. The output power, side mode suppression ratio and wavelength spacing of the lasers were investigated against the pump power for forward and backward pumping schemes. The output powers of 4.99 and 3.69 dBm at 1545.08 and 1547.28 nm, respectively, for forward pumping scheme. On contrary, the output powers of 1.93 and 2.14 dBm at 1546.12 and 1551.48 nm, respectively, for backward pumping scheme. The peak output powers of less than 1 dB difference are obtained without any adjustment of the intra-cavity loss over a wider spectral range.