高速双边缘光纤光栅波长解调技术

提出一种双边缘结构对光纤光栅传感进行波长解调的方案,利用被测光谱通过不同光谱特性的滤波器时输出不同光强的比值确定被测光的波长.该系统在解调时不存在任何机械移动部分,比扫描式的解调方法测量速度更快,运行时更稳定、更精确.     

天然气管道泄漏可调谐二极管激光遥感探测的研究

天然气管道泄漏不仅造成经济损失而且是危险之源。传统的天然气管道泄漏检测技术效率低、速度慢,难以满足实际应用的需要。近年来以近红外二极管激光吸收光谱为基础的光学传感器由于具有灵敏度高、体积小、重量轻和无需维护等优点而得到了广泛的应用。文章以可调谐二极管激光吸收光谱和谐波探测技术为基础进行天然气管道泄漏遥感探测技术的研究,采用二次谐波与一次谐波信号的比值作为系统浓度标定,结果显示浓度与比值之间具有较好的一致性。文章还就不同地形散射体对探测结果的影响进行了测量和分析,实验结果表明二次谐波与一次谐波信号比值标定技术对便携式二极管激光光学测量能够很好的满足实际应用的需要。     

Cation identity dependence of crown ether photonic crystal Pb<Superscript>2+</Superscript> sensing

We quantitatively modeled the volume phase transition of a hydrogel containing a crystalline colloidal array with a crown ether ligand which binds Pb²⁺. The hydrogel volume response and the wavelength diffracted depend on the Pb²⁺ concentration and on both the ionic strength and the valence of the nonbinding ionic species. We successfully modeled the response of this hydrogel Pb²⁺ sensor to ionic strength and the cation valence of the added salts. Figure Cation identity dependence of crown ether photonic crystal Pb⁺ sensing     

Short-wave near-infrared spectroscopy analysis of major compounds in milk powder and wavelength assignment

In this study, short-wave near-infrared (NIR) spectroscopy at 800–1050 nm region was investigated for the analysis of main compounds in milk powder. Through quantitative analysis, the feasibility is further demonstrated for the simultaneous measurement of fat, proteins and carbohydrate in milk powder. Two models, partial least-squares and least-squares support vector machine, were compared and utilized for regression coefficients and loading weights. The affect of standard normal variate spectral pretreatment to model performance was evaluated. Based on the resulted coefficients and loading weights, interesting wavelength regions of nutrition in milk powder are screened and the assignment of all specific wavelengths is firstly proposed in the details associated with chemical base. Instead of the whole short-wave NIR spectral data, these assigned wavelengths which can be reliably exploited were used for the content determination. Compared with other spectroscopy technique, assigned short-wave NIR spectral wavelengths did a good work. Determination coefficients for prediction are 0.981, 0.984, and 0.982, respectively for three components. The proposed wavelength assignment in the short-wave NIR region could be used for the component contents determination of milk powder, and could be as a guidance to interpret the spectra of milk powder.     

基于特征区域下凸点提取的藻类荧光光谱波长选择方法

藻华现象的频繁发生严重影响了海洋环境和人类的生产活动,因此对水体浮游植物的监测十分重要。三维荧光光谱被广泛应用于水体浮游植物中藻类的群落组成分析和浓度定量分析,然而三维荧光光谱数据中的信息冗余给藻类定性定量分析带来了一定的影响。针对光谱信息冗余问题,提出了特征区域积分与凸点提取相结合的三维荧光光谱波长选择方法。以抑食金球藻、细长聚球藻、小球藻为研究对象,采用Savitzky-Golay卷积平滑法对三维荧光光谱进行预处理,解决了因外界因素造成的光谱噪声问题,采用马氏距离法剔除三维荧光光谱数据集中的异常光谱样本,运用浓度残差法剔除三维荧光光谱数据集中的异常浓度值样本,然后通过偏最小二乘回归模型的内部交叉验证均方根误差衡量不同特征区域下凸点的可靠性进行波长变量的选择。为验证波长筛选方法的有效性,对三种藻类建立偏最小二乘回归模型,以内部交叉验证决定系数(R²)、内部交叉验证均方根误差(RMSECV)作为模型评价指标。与全光谱数据建立的回归模型进行了比较,抑食金球藻、小球藻、细长聚球藻的波长变量由全谱的1071个分别减少到77个、 75个、 67个,R²     

X射线荧光光谱法分析玻璃纤维中主、次量元素成分

采用粉末压片-波长色散X射线荧光光谱法分析了中碱及无碱玻璃纤维中硅、铝、钙、镁、铁、钛、钾、钠、砷、氟等10种主、次量元素成分含量。以6个标准样品并结合两个参考样品建立校准曲线,采用DeJongh模式方程有效校正玻璃基体中元素间的吸收增强效应和重叠效应。该方法测定10个元素的精密度和准确度均较好,其相对标准偏差在0．35％～2．86％之间,对实际样品的分析结果与化学法相吻合,可应用于玻璃纤维中多元素成分的快速分析。     

电压反馈型DC-DC变换器的稳定性研究

建立了电压反馈型DC-DC变换器连续运行模式下的频闪映射模型，利用离散映射方程的Jacobian矩阵的特征值分析了变换器在参数变化时不动点的失稳情况. 以具体的电压反馈型buck变换器为例， 通过理论分析与数值仿真，两者的结果具有很好的一致性，表明利用离散映射分析DC-DC变换器的稳定性是切实可行的. 关键词： 离散映射模型 DC-DC变换器 稳定性     

波长调制吸收光谱技术的燃气轮机燃烧室温度组分二维分布测量方法

可调半导体激光光谱技术（TDLAS）可实现温度、组分浓度等多参数同时测量,具有体积小、响应速度快、环境适应性高等优点,逐渐成为燃烧流场诊断的主要手段之一。TDLAS光谱测量常采用直接吸收技术和波长调制技术,其中强度归一化的波长调制技术,适合存在振动、湍流等致光束偏转效应和强辐射本底等恶劣应用环境条件的燃气轮机流场参数测量。基于TDLAS技术,开展了1f归一化波长调制技术燃气轮机燃烧室温度、组分浓度参数测量方法研究和实验室验证工作,并在某燃气轮机单喷嘴台架进行了冷态、热态试验验证,实现了燃气轮机燃烧室沿气流方向温度及H₂O、CH₄浓度二维分布测量。采用1f归一化波长调制技术抑制台架振动、热辐射背景噪声,采用1 392,1 469和1 343 nm蝶形封装的DFB激光器,三支激光器的出光方式为时分复用,选取H₂O的7 185.6,6 807.83和7 444.3 cm-1处的吸收线,两两组合使用,测量热态下一定范围内的温度和H₂O浓度;采用1 654 nm蝶形封装的DFB激光器,选取CH₄的6 046.96 cm-1处的吸收线进行冷态CH₄浓度测量。实验室对测量系统可靠性进行验证,配置4%~6%范围内的CH₄气体进行测量并与实际值对比,浓度测量最大相对偏差为3.72%;在高温炉中设定900~1 500 K范围内的温度台阶,充入纯水汽,计算不同设定温度和压力下的温度和浓度测量值,温度测量最大相对偏差3.07%,浓度测量最大相对偏差为-2.00%,验证了该测量系统的可靠性。台架燃气轮机实验中,集成了一套小型化测量仪器,设计多束激光收发一体的测量结构。实验采用两个电动位移台,搭载测量结构,每间隔5 mm逐点移动采样,对燃气轮机燃烧室300 mm×60 mm的燃烧区域进行测量,获取了若干工况下冷热态结果。通过双三次插值的方法绘制分辨率为0.5 mm的二维流场分布图,结果分别反映了测量区域范围内CH₄和火焰分布的真实状态。为燃气轮机喷嘴燃料、空气掺混情况和燃烧特性研究提供了新的研究方法和技术手段。     

40≤Z≤44类镍离子3d94s,3d94p,3d94d组态s-p,p-d跃迁的计算

用多组态自洽场方法,结合我们提出的半经验拟合公式,对40≤Z≤44类镍离子3d94s,3d94p,3d94d态的能级进行计算,根据能级拟合值算出s-p,p-d跃迁的谱线波长,并给出各谱线的HFR振子强度.     

Restoration optimization strategy for multifiber optical networks

Resource optimization is a very important issue related with restoration in optical networks. In the proactive restoration, backup lightpaths are established along with the primary light paths. In this paper, we have proposed a strategy for resource optimization, which works with proactive restoration. The performance of the proposed strategy is evaluated by applying on the sample network.