Bessel光束与平面波相干产生局域空心光束

提出一种利用Bessel光束与平面波叠加得到周期性局域空心光束(bottle beam)的新方法.利用菲涅尔积分衍射理论推导得到Bessel光束与平面波叠加的光场表达式,通过Mathcad软件数值模拟两光场相干叠加的轴向和截面光强分布图,分析入射光束半径对局域空心光束的强度和周期的影响.结果表明:平面波与Bessel光束相干叠加能形成周期性的局域空心光束,随着光束半径的减小,轴上光强的峰值降低,同一段距离内得到的局域空心光束数量减少.     

无衍射J_0光束最大准直距离的研究

本文主要从惠更斯-菲涅尔衍射积分出发推导了无衍射光束的轴上光强和最大准直距离的计算公式,测量了平行光通过轴棱锥后产生的不同传输距离的无衍射光束的光强情况,讨论了不同的棱角的轴棱锥、不同的光阑半径对最大准直距离的影响情况。实验结果显示,当激光光束经过轴棱锥转换后在最大准直距离范围内光强分布近似为贝塞尔分布,符合无衍射光束的特性,由衍射积分理论的数值模拟和几何光学近似得到的无衍射光束的最大准直距离以及棱角与光阑半径对最大准直距离的影响和实验结果基本吻合。     

基于PbSe量子点近红外光源的氨气检测

研制了一种新型光致发光PbSe量子点窄带近红外光源,并将其应用在NH_3气体检测系统中,可以为相应的探测器省去滤光片.采用配位溶剂方法合成出大小均匀,排布规律的6.1 nm的PbSe量子点,沉积到GaN发光芯片上,制成光致发光的近红外光源,其第一激子吸收峰位于1 862 nm,光致发光峰位于1 943 nm,其发射光谱包含了1 900~2 060 nm之间的NH_3气体的全部吸收谱.这种量子点光源与驱动电路、气室和后端检测电路构成NH_3气体检测系统,实际测试结果表明,系统的检测下限可以达到5×10~(-5),系统的检测误差为2%.这种新型的量子点近红外光源在气体检测中有着较好的应用前景.     

基于LABVIEW的信号分析与处理平台开发

信号分析与处理是电子、通信类专业实验的重要组成部分,本文利用LabVIEW8.6平台设计了信号分析与处理系统,基本涵盖了信号分析与处理的各个功能。经过测试和实际应用,该仪器功能正常,运行可靠,能满足高校实验室和科研需求。     

无衍射J0光束的理论分析

由同一锥面上的平面波叠加,给出无衍射第一类零阶贝塞尔光束(无衍射J0光束)的解.利用衍射积分理论,导出平面波通过轴棱锥后的光场分布.数值模拟轴上光强和横截面光强的分布,结果证明无衍射光束的最大准直距离的模拟结果与几何光学近似完全吻合.同时,讨论光束半径和轴棱锥棱角对最大准直距离的影响.     

基于PCA与KPCA的基因数据的特征简约

采用支持向量机方法（ SVM）对上千维的基因表达数据分析时,算法的运行时间比较长。为了解决这种情况,本文采用了基于主成分分析的支持向量机（ PCA-SVM ）和基于核主成分分析的支持向量机（ KPCA-SVM ）两种算法对数据进行降维和分类,既可以整合基因数据的特征信息又可以缩短计算时间。本文比较了累计贡献率不同时两种算法的分类准确率,实验结果表明,PCA-SVM分类准确率与累计贡献率二者之间没有明确规律,KPCA-SVM分类准确率随累计贡献率的降低存在降低或者保持不变的趋势。     

PbSe量子点近红外光源的CH_4气体检测

研制了一种新型的PbSe量子点近红外光源,其光致发光谱较窄,能有效匹配气体的红外吸收峰。采用配位溶剂法合成出5.1 nm的PbSe量子点,并将其沉积到Ga N芯片上(沉积厚度为165.5μm),经过紫外光照处理和固化后制成了光致发光的近红外光源。该光源第一激子吸收峰位于1 592 nm,光致发光峰位于1 665 nm,其发射光谱包含了1 625~1 840 nm之间的CH_4气体的全部的吸收谱。利用其进行CH_4气体浓度检测实验,结果表明,系统的检测下限可以达到100×10~(-6),检测误差为2%。这种由PbSe量子点近红外光源构成的新型检测系统具有低功耗、低成本和高效能等优点,将其应用在气体检测中时可以略去滤光片,其在红外气体检测领域中有着较广阔的应用前景。     

PbSe量子点荧光匹配气体吸收光谱方法研究

PbSe量子点(PbSe-QDs)是红外波段的典型纳米材料,其具有大的玻尔半径、小的体材料禁带宽度(玻尔半径是46 nm,体材料禁带宽度是0.28 eV),因此,在近红外区域,PbSe-QDs具有强大的尺寸受限效应和较高的量子产出率。本文对不同尺寸的PbSe量子点的荧光光谱特性进行了研究,提出了一种通过调节PbSe量子点的量子尺寸匹配气体吸收光谱的方法。采用配位溶剂的方法制备了尺寸为4.6和6.1 nm的PbSe量子点,将该PbSe量子点沉积到GaN发光芯片上并经过紫外光照处理和固化后制成了光致发光的近红外光源,其中4.6 nm的PbSe-QDs的沉积厚度为671.5 μm,而6.1 nm的PbSe-QDs的沉积厚度为48 μm。将制成的近红外光源应用到C₂H₂气体和NH₃气体的检测实验中,实验结果表明,通过改变PbSe量子点的尺寸可以调节光源光致发光峰的位置,从而覆盖目标气体在近红外波段的吸收谱线。4.6 nm的光源发射光谱包含了1 500～1 550 nm之间的C₂H₂气体的全部的吸收谱;6.1 nm的光源发射光谱包含了1 900～2 060 nm之间的NH₃气体的全部的吸收谱。这种利用PbSe量子点尺寸的可调性匹配对应气体吸收谱的方法是可行和有效的,具有广阔的应用前景。     

增大调Q激光输出的理论和实验研究

利用LiF：F2^-色心晶体作为可饱和吸收体,在带抗共振环(ARR,Anti-Resonant-Ring)的YAG激光器中进行调Q实验．当LiF晶体置于ARR中心处,激光腔为凸-ARR非稳腔．而当LiF置于凸面全反镜前,激光腔等效为一个普通的平一凸非稳腔,由调Q速率方程出发。理论和实验证明,在相同的实验条件下,凸一ARR腔的激光输出能量大大高于普通的平一凸非稳腔的输出能量．利用多种泵浦能量进行系列实验,验证了结论的可靠性。     

基于Matlab的灰度直方图规定化实现方法的研究

直方图规定化可以将图像的直方图转化为需要的形状,有目的地增加某个灰度区间的图像,使用户获得感兴趣的信息。本文介绍了直方图规定化的两种经典的实现算法：单映射规则（SML）和组映射规则（GML）的基本原理,并应用这两种算法对实例图像进行规定化处理和比较分析,证明了GML相对于SML的优越性。仿真结果表明,本文所实现的GML算法改进了以往算法中规定化后图像的灰度级与规定直方图的灰度级不能完全近似的问题。