光电信息科学与工程创新平台实训教学研究与探索

光电信息科学与工程专业是实践性和创新性较强的新兴专业．结合江南大学专业特点及光电行业特色,建立了专业实训与创新平台．结合项目实训教学特点,对学生开展项目式教学,增强学生的实践及创新能力,培养学生的专业技能．     

Analyzing of LED-induced Blood Fluorescent Spectra

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｌｉｇｈｔ ｉｎｄｕｃｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ (ＬＩＦＳ )ｆｏｒｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓｏｆｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｔｉｓｓｕｅｓ[1,2 ] ,ｈａｓｂｅｅｎｗｅｌｌｂｕｉｌｔｕｐｆｏｒｓｅｖｅｒａｌｄｅｃａｄｅｓ.Ｉｎｃｌｉｎｉｃｓｔｈｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙａｎｄｃｙｔｏｍｅｔｒｙｂｅｃｏｍｅｒｏｕｔｉｎｅｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓｔｏｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙｔｈｅｖａｓｔｍａｊｏｒｉｔｙｏｆｈｕｍａ…     

Characteristics of blood fluorescence spectra using low-level, 457.9-nm excitation from Ar+ laser

We measured the fluorescence spectra of the whole blood, the red blood cell (RBC) and the hemoglobin using 457.9-nm Ar+ laser excitation. It was found that the fluorescence spectra of the whole blood and the RBC have much similarities in the intensity, the emission peaks and the emitting region, and abundant peaks can be found. But for the hemoglobin, fluorescence could only be found in the wavelength range 580-650 nm. It was concluded that in the wavelength range of 650-850 nm, the fluorescence spectra were emitted by the new fluorophores generated by the breakdown of some weak bonds on the RBC membrane,such as the C-C bond and the C-N bond. In the wavelength range of 590 - 650 nm, the fluorescence spectra are mainly emitted by the hemoglobin, but the hemoglobin solution of cracked RBC has a strong quencher effect on the fluorescence spectrum. The experimental result and the theoretical analysis are meaningful for the medical diagnostics and the therapy.     

荧光光谱结合PCA-ED与PLSR方法检测市售橙汁饮品

为实现市售橙汁饮品的有效鉴别,在分析与比较100%橙汁与橙汁饮料两类饮品荧光特性差异的基础上,采用主成分分析结合欧氏距离(PCA-ED)的方法对市售橙汁饮品进行定性鉴别,效果良好。同时,利用荧光光谱结合偏最小二乘回归(PLSR)方法建立市售橙汁饮品中橙汁含量的估测模型,PLSR多元校正模型的相关系数r为0.997,校正均方根误差为0.87%,预测均方根误差为2.05%,实验结果表明,校正模型较准确地反映了市售橙汁饮品中的真实橙汁含量。通过采用荧光光谱结合化学计量学方法从定性与定量两方面对市售橙汁饮品的鉴别方法进行探究,研究结果可为市售橙汁饮品的鉴别与掺伪检测提供一种新的思路,也可为橙汁原料的品质控制提供一定的参考依据。     

基于序列光线追迹原理的快速优化照明设计

为解决LED扩展光源照明系统设计时,优化时间较长且多软件数据传输繁琐等问题,提出了一种仅用Matlab软件进行快速优化设计的方法。该方法将成像设计中的序列光线追迹原理应用于照明设计中,并利用菲涅尔公式与照度补偿理论,提高了照度拟合速度。同时,通过该方法可将光线追迹与反馈优化紧密相连,实现对照明系统的一站式优化设计。以一紧凑型（h/d=2.5:1）匀光透镜设计为例进行试验,结果表明:给定光源和目标面的参数后,获得匀光透镜数值解的优化时间仅为8 min,优化时间缩短近一个数量级;经SolidWorks成型和TracePro仿真测试,目标面上的均匀度和光效分别达到86.75%和88.42%,照明效果提高明显。     

一种带有支节的MIM型表面等离子体T型分束器

基于金属-电介质-金属结构,提出了一种带有支节的表面等离子体T型分束器,采用有限时域差分法研究其透射率与结构参量之间的关系.计算结果表明:改变T型波导中支节的宽度和长度,输出波导表面等离子体功率周期性变化;改变支节在T型波导支路中的纵向位置,金属-电介质-金属波导中表面等离子体分束比周期性变化;当分束比达到最大(或最小)时,T型分束器实现表面等离子体的定向传播.此外,采用表面等离子体干涉理论解释了分束比呈周期性变化的原因.     

PIE成像中周期性重建误差的研究

本文分析了PIE技术中周期性误差出现的根本原因,并在此基础上提出一种能明显减小此种误差的方法.通过将现有PIE成像技术中的定步长二维周期扫描变为步长和方向都不确定的随机二维扫描,可以根本上去除样品重建像中的周期性误差,从而得到准确的相位和振幅像,对提高PIE成像的精度有较好的现实意义.     

基于压缩感知理论的PIE显微成像研究

为了克服PIE成像中所面临的数据量过大的问题,将压缩感知理论用于PIE成像。将采样到的衍射斑稀疏变换并压缩后,可以显著减少需要存贮的数据量。再现过程中选用子空间匹配追踪算法(SP)或者正交匹配追踪算法(OMP)重构出散射斑的原始分布,用常规的PIE算法进行图像重建。模拟和实验结果均表明,当压缩采样率在30%的时候就能重构出很好的图像。和OMP重构算法相比,SP算法更适合在PIE成像中应用。     

近场显微干涉成像中的探测角度和偏振问题研究

用偶极子耦合系统来模拟近场干涉测量中的探针样品关系,并利用各电场分量之间的组合方程组精确计算出其可能探测到的强度和相位像。结果显示,近场干涉所测量到的近场像的分辨力和探测器的方位及参考光的偏振方向之间有较强的依赖关系,随着探测器位置不同或者参考光偏振方向的变化,同一样品在同一照明条件下所得到的图像也会发生明显的改变。在倏逝波照明的情况下,近场像的精确度随着探测器相对于样品视角的增大而改善,且在不同偏振方向的近场像中,只有偏振方向垂直于样品表面的像能真实反映样品的细节分布,且同时具有足够的强度分布。     

X,Y,Z切石英晶体Maker条纹理论和实验对比北大核心CSCD

理论上给出了一种计算任意厚度、不同切向石英晶体Maker条纹的方法。通过晶体坐标系和实验室坐标系的对应关系,计算出X,Y,Z三种切向石英晶体的有效二阶非线性系数,从而得到它们的Maker条纹。结果表明X切石英晶体为第一类Maker条纹,而Y切和Z切石英晶体为第二类Maker条纹。实验上使用波长为800 nm的飞秒激光为光源,分别测量了入射角-60°到60°范围内,相同厚度三种切向石英晶体的Maker条纹。实验测量和理论计算的Maker条纹结果基本一致。根据实验测量X,Y,Z切石英晶体Maker条纹的最大值计算出的二阶非线性系数分别为0.3875pm/V、0.2969pm/V、0.2946 pm/V和0.3268pm/V。