固体激光与铜蒸气激光混合抽运的染料激光放大实验

采用倍频Nd:YAG绿光激光器与铜蒸气激光器混合抽运双级染料激光放大器的实验方法,通过抽运激光器精确的脉冲同步控制和匹配技术,获得了9.0W的染料激光输出,第二级染料激光放大器对抽运激光的提取效率达到了26.6%,系统总提取效率达到了13.6%.实验研究了染料激光输出功率和抽运激光提取效率随染料激光波长的变化关系.     

基于光腔衰荡光谱技术的激光脉冲能量选择研究

在光腔衰荡光谱技术中衰荡信号虽不受入射光强变化的影响,但入射光强大小并非任意选取。通过理论计算结合实验分析,探讨脉冲光腔衰荡光谱技术中激光单脉冲能量的选取,结果显示激光脉冲能量选取受反射镜的反射率、探测器灵敏度、增益及信噪比等因素限制。当入射光强度选取过低,在探测器本身灵敏度和信噪比的限制下,信号被淹没于噪声中,无法检测信号;入射光强度过高,输出的光电流随光强的增大而趋向于饱和,探测器的响应呈现非线性,甚至出现漂白现象或损坏探测器。实验中,激光光源单脉冲能量范围在33 nJ到1μJ较为合适。     

双波长红外激光诱发痛觉刺激研究

搭建红外波段双波长(1940 nm和980 nm)激光诱发痛觉刺激系统,探索基线温度控制、激光吸收导热涂层、致痛区域控制对痛觉刺激效果的影响。利用热电偶测温模块实时监测基线温度控制及涂抹20%氧合血红蛋白溶液时离体猪皮皮肤表面温度的变化;利用滤光片实现致痛区域控制。利用1940 nm激光模块实现了40℃基线温度控制,结合980 nm脉冲激光模块完成了联合痛觉刺激实验;皮肤表面涂抹20%氧合血红蛋白溶液时温降时间(110 ms)远低于空白对照(1.2 s)和风冷散热(341 ms),可提升痛觉信号质量;列举了三种不同尺寸滤光片下的温度场分布情况,证明了致痛区域的可控性。双波长红外激光诱发痛觉系统提出的三种技术对痛觉刺激效果有较好的促进作用,证明了这种痛觉刺激模式的可行性和可信性。     

倍频固体激光抽运双级染料激光放大系统的实验

报道了用倍频Nd∶YAG绿光激光器抽运双级染料激光放大系统的实验过程。实验应用两台高平均输出功率、高脉冲重复频率的倍频Nd∶YAG绿光激光器,通过精确的脉冲同步控制技术,实现了对双级染料激光放大系统的抽运,获得了放大级最高提取效率16. 8% ,总提取效率10. 6% ,最高输出功率9. 2W的实验结果。得到了抽运激光提取效率随染料激光波长、染料溶液浓度和抽运激光峰值功率的变化关系。     

双通道半导体激光电源控制技术

研制了一种808 nm/635 nm双通道半导体激光器驱动电源,主要由恒流源驱动和温控电路两部分组成。通过12位DA的输出电压对两个通道的驱动电流进行控制,808 nm和635 nm通道的电流驱动范围分别为0~3 A和0~1 A,控制精度分别为0.73 m A和0.24 m A。温控电路由温度传感器、差分放大电路、比例积分微分(PID)控制电路和半导体制冷器(TEC)驱动电路组成,采集的温度信号与设定的温度值进行差分放大后通过硬件PID控制驱动TEC进行制冷制热,实现温度控制以保证输出功率和波长的稳定。在室温23℃下进行应用测试(设定工作温度为25℃),10 min内,808 nm通道在2.2A驱动时,功率不稳定度为1.805%;635 nm通道在640 m A驱动时功率不稳定度为1.233%。两个通道的P/I特性曲线线性拟合结果的校正决定系数(Adj.R-Square)都大于0.998。     

激光针灸对CIA大鼠血清IL-1β、IL-15、IL-17、TNF-α、VEGF和COR的影响

研究激光针灸在不同的作用方式和参数设置下,对Ⅱ型胶原蛋白诱导的关节炎(CIA)模型大鼠血清白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素15(IL-15)、白细胞介素17(IL-17)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)和皮质醇(COR)的影响。将大鼠随机分为模型组,药物组,针刺组,深部激光针灸1mW组、5mW组、10mW组,表面激光针灸50mW组、100mW组、150mW组,并设正常对照组,针灸穴位选择足三里和肾俞。治疗10d后取材,采用双抗体夹心酶联免疫吸附试验法(ELISA)测定血清因子水平。模型组的血清IL-1β、IL-15、IL-17、TNF-α和VEGF均较正常组显著升高,有统计学意义(均为P0.001),COR较正常组显著降低,有统计学意义(P0.001)。治疗后,各治疗组的IL-1β、IL-15、IL-17、TNF-α和VEGF均较模型组有不同程度的降低,除个别组外,与模型组的差异均有统计学意义(P0.05、P0.01、P0.001);各治疗组的COR均较模型组显著升高,有统计学意义(P0.001)。各治疗组间相比,血清IL-1β水平在针刺组中最高,在表面激光针灸50mW组中最低,二者差异有统计学意义(P0.05);血清IL-15水平在针刺组中最高,在药物组中最低,差异无统计学意义(P0.05);血清IL-17水平在深部激光针灸1mW组中最高,在表面激光针灸100mW组中最低,差异有统计学意义(P0.001);血清TNF-α水平在深部激光针灸1mW组中最高,在药物组中最低,差异有统计学意义(P0.001);血清VEGF水平在深部激光针灸50mW组中最高,在深部激光针灸5mW组中最低,差异有统计学意义(P0.05);血清COR水平在针刺组中最低,在表面激光针灸150mW组中最高,差异有统计学意义(P0.001)。激光针灸能够有效降低CIA大鼠血清IL-1β、IL-15、IL-17、TNF-α、VEGF等促炎因子的表达水平,提高血清COR等抗炎因子的表达水平,其作用效果与激光针灸的作用方式和参数设置有关。     

基于线性混合的光度法定量检测芝麻油掺杂北大核心CSCD

基于芝麻油和掺入油线性混合的原理,提出了一种利用芝麻油、掺入油和其掺混油的吸光度直接计算掺杂比的定量检测方法。利用误差分析理论对掺杂比计算公式进行分析,可知使误差最小的最佳检测波长区位于芝麻油和掺入油的吸光度差值最大的区域。利用SpectraMax Plus 384型光吸收酶标仪的分光光度计功能和构建的可见近红外光谱采集系统,对两种光程的芝麻油分别掺杂花生油和大豆油的样本进行了检测。对掺杂体积比为10%以上的芝麻花生掺混油和芝麻大豆掺混油,分光光度计检测的掺杂比计算值和实际值的相关系数分别为0.9992和0.9997,标准误差分别为0.0084和0.0054;可见近红外光谱采集系统检测的两种掺杂比的相关系数分别为0.9997和0.9994,标准误差分别为0.0047和0.0069。实验结果表明,利用线性光度法计算掺杂芝麻油的掺杂比例是准确可行的。     

二组分食用混合油的线性混合模型研究与应用

基于二组分混和食用油的吸收系数是各自组分吸收系数按照掺杂比例的线性组合的假设以及朗伯-比尔吸收机理,提出并推导了二组分食用混合油的线性混合数学模型。该数学模型可根据相同厚度的两种原料油和其二组分混合油对相同光源的吸收光强变化计算出混合油的组分比例。根据误差理论,利用全微分公式分析了组分比例计算值的误差,表明通过选择使两种原料油的透射光强和吸光度差值的乘积较大的波长位置,可以优选出检测波长。搭建了可见-近红外光谱检测系统,利用花生油掺杂玉米油、花生油掺杂大豆油和玉米油掺杂大豆油三种混合油对模型进行了验证。结果表明,该模型对掺杂10%以上的混合油的成分比例计算值和实际值的相对误差在5%以内,相关系数分别达到0.999 4,0.999 7和0.999 3,标准误差分别为0.006 9,0.005 1和0.007 6,并证实本研究的波长选取方法是合理的。此外,对3种按同样比例组合的、未混合的分立油样本进行了检测,计算组合比的相对误差也可控制在10%以内,同时揭示入射光源的平行度和待测装置的垂直度对检测精度有一定影响。试验证明,不同于传统的光谱结合化学计量学的检测方法,本方法可以仅通过检测原料油和混合油在选定波长上的吸收光强即可准确计算得到掺杂比例。