用Bragg光纤测量气体浓度

基于气体的光谱吸收特性,本文提出了一种采用Bragg空芯光纤作为吸收池的新型光纤气体传感器.运用解析法和微扰分析法求解了Bragg空芯光纤中的相对灵敏系数.由于场分布主要集中在芯区,对气体损耗较为敏感,因此,这种光纤气体传感器具有灵敏度高、快速响应、结构简单的特点.耦合多个波长可实现对多种气体同时测量.     

Microfabrication of stacks of acoustic matching layers for 15 MHz ultrasonic transducers

This paper presents a novel method used to manufacture stacks of multiple matching layers for 15 MHz piezoelectric ultrasonic transducers, using fabrication technology derived from the MEMS industry. The acoustic matching layers were made on a silicon wafer substrate using micromachining techniques, i.e., lithography and etch, to design silicon and polymer layers with the desired acoustic properties. Two matching layer configurations were tested: a double layer structure consisting of a silicon–polymer composite and polymer and a triple layer structure consisting of silicon, composite, and polymer. The composite is a biphase material of silicon and polymer in 2-2 connectivity. The matching layers were manufactured by anisotropic wet etch of a (1 1 0)-oriented Silicon-on-Insulator wafer. The wafer was etched by KOH 40 wt%, to form 83 μm deep and 4.5 mm long trenches that were subsequently filled with Spurr’s epoxy, which has acoustic impedance 2.4 MRayl. This resulted in a stack of three layers: The silicon substrate, a silicon–polymer composite intermediate layer, and a polymer layer on the top. The stacks were bonded to PZT disks to form acoustic transducers and the acoustic performance of the fabricated transducers was tested in a pulse-echo setup, where center frequency, −6 dB relative bandwidth and insertion loss were measured. The transducer with two matching layers was measured to have a relative bandwidth of 70%, two-way insertion loss 18.4 dB and pulse length 196 ns. The transducers with three matching layers had fractional bandwidths from 90% to 93%, two-way insertion loss ranging from 18.3 to 25.4 dB, and pulse lengths 326 and 446 ns. The long pulse lengths of the transducers with three matching layers were attributed to ripple in the passband.     

LIBS/Raman光谱对称零面积变换自动寻峰方法研究

自动寻峰是进行光谱原位探测、实时自动分析的必要环节,对拓展光谱分析技术到长期海洋监测、石油录井等应用领域具有重要意义。该研究以实验室中获得的LIBS/Raman光谱数据,对Gaussian,Lorenz,Voigt三种线型函数构建的对称零面积变换函数进行了比较研究。结果证明各个光谱峰都存在一个最优的对称零面积变换函数,但三种变换函数在各自的最优化参数下获得的峰位、峰宽一致;以实验室中LIBS和Raman光谱定量实验数据对该方法的测试还证明,对称零面积变换寻峰方法对信号的大范围动态变化适应性强,弱峰识别能力达到或优于人工识别水平,有望应用于将来的LIBS/Raman自动原位分析中去。     

K_2(9~1∑~+_g)高位电子态与H_2碰撞中H_2的能量分布

光学-光学双共振激发K2到91∑+g高位态,研究了K2(91∑+g)与H2的电子-振转碰撞能量转移。利用相干反斯托克斯(CARS)光谱技术探测H2的振转态分布,扫描CARS谱表明H2在(1,1)、(2,1)、(2,2)、(3,1)、(3,2)、(3,3)和(3,5)能级上有布居。由时间分辨CARS轮廓得到H2各振转能级上粒子数之比,得到H2的平均振动能和平均转动能分别为9063cm-1和388cm-1。从91∑+g→11∑+u、11∑+u→11∑+g、33∏g→13∑+u跃迁的时间分辨激光感应荧光(LIF)强度得到它们的自发辐射率和碰撞转移率。在H2压强为3×103Pa时,K2(91∑+g)与H2的碰撞转移能为16930cm-1。H2的平均振转能占平均转移能的56%。     

谐振式集成光学陀螺解调特性分析

基于激光器频率谱检测技术,沿着光的传输方向分析了光波在谐振式集成光学陀螺系统中的传播,结合输入信号特征,建立频域内的数学模型,通过数值仿真和实验得到了调频检测系统下的解调曲线。按照光的传输方向：激光器、声光晶体移频器、光波导环形谐振器、探测器,利用贝塞尔函数展开和光场耦合模理论分析了谐振式集成光学陀螺解调特性,及其调频调制检测系统解调输出信号与谐振频率偏差之间的关系。通过数值计算,分析了解调曲线的变化规律,得到了施加在激光器压电陶瓷驱动器上调制波形的最佳调制系数。在实验上搭建了激光器频率调制解调技术系统,得到了解调曲线。数值仿真和实验结果表明,当调制系数M=2时,线性工作区间斜率最大,解调曲线最好。实测形状与理论分析结果相符,从解调信号得到±2×10³ rad/s的陀螺动态范围。     

CCD对高空间分辨率波前干涉检测的影响

推导并用实验验证了光强与入射波前在单位像元面积里成近似线性关系,从而得到入射波前经CCD采样后的功率谱密度（PSD）公式.根据该公式,模拟分析了影响CCD采集系统的系统传递函数的各个因素：入射波前、CCD的填充因子及CCD的曝光时间,得出了他们与系统传递函数的定性关系,并且通过实验明确CCD曝光时间对高空间分辨率波前检测不确定度的影响,为高空间分辨率干涉设计提供了理论依据.     

壳聚糖亚胺环钯化合物的合成与表征

用水杨醛接枝改性后的壳聚糖亚胺与Li₂PdCl₄甲醇溶液反应得到壳聚糖环钯化合物。壳聚糖、壳聚糖席夫碱及其钯化合物用红外光谱(IR)、X射线衍射光谱(XRD)、热分析(DTA-TG)、荧光光谱以及X射线光电子能谱(XPS)等分析手段进行了表征分析。根据表征结果提出了席夫碱及壳聚糖亚胺环钯化合物的结构。     

用偏光织构及透射光谱分析液晶器件的老化

对一组台式计算器液晶显示器进行了光辐照,研究了光辐照对液晶显示器件显示品质的影响。采用偏光显微镜观察到了辐照后液晶的偏光织构的变化,液晶中出现了平行的条纹状织构和失去消光作用的黑洞,随着接受光辐照时间的增加,黑洞数量越来越多,面积越来越大。通过由计算机控制的双光束紫外-可见分光光度计测试了透射光谱的变化,发现其透射率随着接受光辐照时间的增加而降低。分析结果表明,条纹状织构和黑洞的出现是由于液晶分子结构在紫外线的照射下发生了变化所致,失去消光作用的黑洞是导致液晶器件透射率持续下降的主要原因。     

迈克尔逊干涉仪测波长的一种便捷方法

提出了迈克尔逊干涉仪测波长的一种便捷且精确的测量方法。利用自制的光电计数及电机控制装置,在短时间内无须任何数据处理便可由计数器直接读取待测光源波长值。该方法不仅实现了条纹的全自动计数,又简化了干涉仪繁复的读数环节,更消除了仪器的零点误差。     

微型同轴脉管制冷机最低制冷温度影响因素的实验研究

本文对微型同轴脉管制冷机最低制冷温度的影响因素进行了实验研究。试验结果表明:在其他运行参数不变的情况下,随着氢浓度的逐渐减少,最低制冷温度也逐渐降低,当氢的摩尔浓度小于20％时,其最低制冷温度和纯氦相差不大。不同的氢氦配比下,该脉管制冷机的最佳运转频率为16.7 Hz。随着系统平均压力的提高,最低制冷温度也随之下降,但变化幅度越来越小。