Analysis on Shack–Hartmann wave-front sensor with Fourier optics

In Shack–Hartmann wavefront sensor (SHWS), the behavior of the irradiance pattern produced by the micro-lens array is important for an accurate centroid estimation. In this paper, the behavior of a micro-lens array in SHWS is analyzed using Fourier optics, and reveals that in addition to the main, expected spots, secondary spots with smaller intensities also appeared as a result of diffraction by the small dimensions of the micro-lens and interference from the different micro-lenses. This result is confirmed by comparing with a irradiance pattern taken from an actual SHWS. The additional error in centroid estimation caused by these secondary spots is discussed and relationship to the parameters of the micro-lens of SHWS is analyzed.     

一种新颖的涂层光纤传感器

作者提出一种新型的涂层光纤传感器,传感头是在裸光纤外周涂以SnO₂薄层。理论推知,它对还原性液体敏感。对甲醇溶液浓度进行测量的结果与理论预期相符。测量范围为0～90%体积浓度。分辨率为1.3%体积浓度。     

利巴韦林原位聚合分子印迹电化学传感器的研制

利用原位聚合分子印迹技术,以3-氨基苯硼酸(3-ABBA)为功能单体,利巴韦林(RIB)为目标分子,以硼酸和顺式二醇在不同酸碱度条件下可逆形成环内酯键为原理,在玻碳电极表面原位聚合形成利巴韦林分子印迹膜,研制了测定利巴韦林的分子印迹电化学传感器。采用循环伏安法(CV)和差分脉冲法(DPV)对印迹膜性能进行研究。DPV测试表明:在最优实验条件下,利巴韦林的浓度在5.0×10~(-8)~1.0×10~(-5)mol/L范围内与峰电流呈良好的线性关系,相关系数(r~2)为0.995 3,检出限(S/N=3)为1.5×10~(-8)mol/L。特异性实验表明制备的传感器对利巴韦林的选择性良好。该分子印迹电化学传感器可用于食品中利巴韦林的检测。     

单分散键合型含铕聚苯乙烯微球的制备与荧光传感性能

制备了一种可定性定量检测水溶液中三价铁离子的含铕聚苯乙烯微球, 分别用固体核磁碳谱(¹³C CP/MAS NMR)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线光电子能谱(XPS)、 扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)、 元素分析、 粒度分析和ζ电位分析等对其化学组成和结构形貌进行表征. 当铕配合物单体用量低于2.5%时, 可以得到稳定的单分散键合型含铕聚苯乙烯微球. 用紫外光激发时, 该含铕聚苯乙烯微球发射铕离子的特征红光. Fe³⁺能猝灭该微球的荧光, 酸根离子和其它金属离子对其干扰较少; 猝灭效率与Fe³⁺浓度在0~300 μmol/L浓度范围内均呈线性关系; 随着铕配合物单体用量的增加, 微球的荧光增强, 其在检测Fe³⁺的荧光时, 猝灭常数(K_SV)增加, 检测限(LOD)下降. 调节铕配合物单体的用量, 可获得热性能优异、 红光发射强度高且稳定性好的单分散聚苯乙烯荧光微球, 对Fe³⁺荧光检测显示出较高的选择性, 在生物检测和环境保护等领域具有较高的应用价值.     

检测易爆气体的催化发光传感器研究

报道了一种用于定量分析易爆气体混合物丙烷和异丁烷的基于碳酸锶纳米材料的催化发光传感器。基于该传感器在不同温度下对两种气体的灵敏度不同，在320℃和342℃两个工作温度下，两种气体的浓度范围均为1000mL／m^3～10000mL／m^3时，分别建立了混合组分浓度相对催化发光强度的两个线性回归方程。在342℃时，丙烷和异丁烷的检出限（3σ）分别为50mL／m^3和20mL/m^3。可通过解上述两个联立方程式求得未知混合物中两组分的浓度。外来物质甲烷、乙烷、CO、氨气通过传感器时，甲烷和乙烷分别引起5．6％和17．2％的干扰，其它气体不干扰测定。20000mL／m^3的水蒸气不干扰2000mL／m^3丙烷和异丁烷气体的测定。用该法分析了人工合成样品中两种气体的浓度。     

基于C型弹簧管和光纤环的光纤压力传感器

设计了一种基于Ｃ型弹簧管和光纤环的光纤压力传感器,对Ｃ型弹簧管和光纤环进行了理论分析,建立了待测压力与光纤环微弯损耗的理论模型,并用实验测试方法验证了该理论模型的可靠性。通过理论分析和实验测试的方法,对光纤环的安装位置,光纤环的匝数和直径以及弹簧管的精度和量程进行了优化设计。     

自动空中加油技术研究进展与关键问题

自动空中加油是空中加油的高级实现形式,其应用可极大拓展无人驾驶飞行器的效能,近几年正成为国外航空领域新兴的研究内容之一。在分析自动空中加油特点的基础上,对现有的两种空中加油方式作了比较。根据国外有关自动空中加油研究的最新进展,从传感器选择、加油状态下的控制器设计、仿真与测试3方面详细论述了其基本原理与技术问题,指出了在研究自动空中加油技术时,所需解决的传感器精度、会合对接策略、协同操作、命令与通信、导航算法等关键技术问题。最后针对其研究现状与现有技术能力,指明了近期可初步开发利用并有望实现的技术。     

基于信号自相关原理的光纤光栅数字解调方法

为满足工程测试领域对光纤光栅波长漂移高分辨探测技术的需要,提出一种基于信号自相关原理的新型光纤光栅数字解调技术.该技术在可调谐滤波法的基础上,通过对信号序列采用自相关分析以实现对波长漂移的测量以及对传感光栅反射谱形状的识别,能够有效克服噪音对信号的影响.仿真结果表明：光纤光栅自相关数字解调方法可以准确测量光纤光栅波长的漂移,适用于传感光栅具有相同波长的变化范围.     

衍射微透镜列阵在Shack-Hartmann波前传感器中的应用

菲涅耳衍射微透镜列阵是目前广泛应用的衍射光学元件之一,它是基于衍射原理,由计算机设计,并通过微细加工技术制作成的.本文介绍了8相位台阶菲涅耳衍射微透镜列阵的制作方法,并描述了一个用16×16微透镜列阵形成的小型 Shack-Hartmann 波前传感实验系统,用该系统可对入射波前进行测量和重建.     

基于分布式的无线传感器节点定位算法研究

本文分析了无线传感器网络的特点和目前己有的各类定位算法的基本思想及性能,并对现有的几种无线传感器网络分布式节点定位算法进行了深入的研究,从而确定了有效的定位算法对每个节点的位置具有重要的理论意义与实用价值。