作者单位
摘要
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
为了更深入地研究如何提高太赫兹超材料的品质因子,从而提高超材料传感器的检测灵敏度,对太赫兹超材料传感器结构进行了针尖化设计。以双开口方形环为例,对其双开口狭缝进行双针尖结构设计,通过理论仿真研究双侧开口针尖角度对太赫兹超材料传感器的共振频率、电流分布、共振峰半峰宽的影响。进一步根据公式计算出品质因子Q值,分析双针尖设计对双开口方形环检测灵敏度的增强效果。仿真结果表明,针尖角度为150°时,传感器的Q值可提升至未针尖化模型的5倍。所提出的针尖化设计也可适用于其他谐振器单元结构,将其引入现有的太赫兹超材料传感器设计中,将有助于进一步提高传感器检测灵敏度。
太赫兹 超材料 针尖化 传感器 terahertz metamaterial needle point sensor 
光学仪器
2023, 45(6): 8
作者单位
摘要
中国计量科学研究院医学计量中心,北京 100029
目前,关于荧光流式细胞仪的计量和溯源方面的资料相对有限。为了研究基于荧光检测的流式细胞仪的技术发展并加快其标准化进程,对国内外文献资料进行整合,并总结了荧光流式细胞仪的类别、应用、相关标准化研究进展和关键参数的详细信息,主要包括仪器分辨率、散射光和荧光灵敏度、荧光线性相关系数、检出限、准确性、可重复性和稳定性等。国内外对广泛使用的几种评价荧光流式细胞仪性能的计量方法具有基本一致的标准。各个研究组织与应用领域对于流式细胞仪的性能具有不同的需求,一套完整可溯源的表征流式细胞术的计量标准及其评价方法能够方便实验室之间进行可重复和可比较的研究交流与讨论。
荧光检测 流式细胞仪 标准化 计量 溯源 
激光与光电子学进展
2023, 60(4): 0400002
作者单位
摘要
1 中国计量科学研究院 医学计量中心,北京 100029
2 山东省计量科学研究院,山东 济南 250013
3 中国计量大学 信息工程学院,浙江 杭州 310018
为了评估眼科光学相干断层成像(OCT)设备的分辨率、视场角、图像匹配度、深度测量准确性等多个关键参数,确保设备输出量值的准确性与有效性,设计并研制了一种模拟真实人眼结构且参数可溯源的模拟眼,包含角膜和晶状体等人眼主要屈光结构。设计并依托3D打印技术加工了用于横向与轴向分辨率检测的三维分辨率板;设计加工了用于视场角检测的阶梯状同心圆环结构;同时设计加工了用于图像匹配度检测的交叉光纤组件和用于深度测量准确性参数检测的平行玻璃板组件,可适配于模拟眼眼底凹槽内。使用共焦拉曼显微镜对三维分辨率板尺寸溯源,横向和轴向最小可检测分辨率分别为9.7 μm和5.7 μm;使用尼康投影仪对同心圆环尺寸及光纤直径溯源,最大可检测视场角109.03°以及最小62.5 μm的图像匹配度检测;使用尼康高度计对平行玻璃板中心厚度溯源,其测量不确定度小于5 μm。经过对商用眼科OCT设备测试表明,结合微纳3D打印技术的计量校准用模拟眼具有精度高、集成度高、适用范围广、稳定性强等优点,适用于眼科OCT设备的计量校准。
眼科OCT 模拟眼 计量校准 3D打印技术 ophthalmic OCT model eye metrology and calibration 3D printing technology 
红外与激光工程
2022, 51(8): 20210789
Author Affiliations
Abstract
Center for Medical Metrology, National Institute of Metrology Beijing 100029, P. R. China
Optical coherence tomography (OCT) has been extensively used as noninvasive tool for biological tissues owing to its three-dimensional imaging ability and high axial resolution. OCT quality assurance is vital in these occasions to keep the reliability and accuracy in medical diagnosis. It is necessary to develop a calibration tool for OCT product manufacture, calibration, and quality control. A practical tool is demanded in the OCT quality control and calibration of OCT. So far, there is no such a practical tool that can test all the key parameters of OCT. We design and fabricate a model eye tool, which has this function. The model eye comprises a doublet lens, a single filament, a piece of glass plate and the microsphere-embedded phantom. The doublets lens is bonded by two pieces of planoconvex lenses in the plane position. The first lens focuses parallel light onto the rear surface of the second lens. The rear surface marked with concentric circles serves as retina to measure the angular field of view (FOV). The small flat surface on the peak of the second lens is used to test signal to noise ratio (SNR). The single filament with 125 μm diameter is used to check the co-alignment of preview and OCT scan. The empty chamber between the small plane of the second lens and the first surface of glass plate is used to measure the depth scaling of the OCT. The microspheres of 1 μm diameter distributed uniformly in the phantom, which can test the lateral and the axial resolution of OCT equipment. Experimental results are presented to show the validity of the proposed tool. It is shown that the tool is able to be used in the calibration and quality control of retinal OCT.
Optical coherence tomography model eye microsphere-embedded phantom 
Journal of Innovative Optical Health Sciences
2021, 14(3): 2150010
作者单位
摘要
1 深圳大学土木与交通工程学院,广东 深圳 518060
2 中国电建市政建设集团有限公司,天津 300384
3 深圳大学未来地下城市研究院,广东 深圳 518060
4 中电建南方建设投资有限公司,广东 深圳 518000
5 上海大学力学与工程科学学院土木工程系,上海 200444
基于增材制造(AM)技术和光纤布拉格光栅(FBG)制备了一种土压力传感器。标定实验结果表明,FBG土压力传感器的灵敏度为0.2 pm/kPa,最小分辨率为5 kPa,量程为1000 kPa;且该传感器的灵敏度可根据需求用AM参数(填充密度、填充材料)进行调整,从而减小测量误差。室内模型箱的实验结果表明,该传感器能有效测量加载过程中土体内部的压力,且测量范围广,分辨率、量程可以根据实际情况定制,为土体内部的压力监测提供了一种新思路。
光纤光学 光纤布拉格光栅 增材制造技术 土压力测量 
激光与光电子学进展
2021, 58(11): 1106006
Author Affiliations
Abstract
1 National Institute of Metrology, Division of Medical and Biological Measurements, Beijing 100029, P. R. China
2 Optoelectronics and Energy & Collaborative Innovation Center of Suzhou Nano Science and Technology College of Physics, Soochow University, Suzhou 215006, P. R. China
3 Key Laboratory of Advanced Optical Manufacturing, Technologies of Jiangsu Province and Key Laboratory of Modern Optical Technologies of Education Ministry of China, Soochow University, Suzhou 215006, P. R. China
4 School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, P. R. China
Optical coherence tomography (OCT) has been widely applied to the diagnosis of eye diseases during the past two decades. However, valid evaluation methods are still not available for the clinical OCT devices. In order to assess the axial resolution of the OCT system, standard model eyes with micro-scale multilayer structure have been designed and manufactured in this study. Mimicking a natural human eye, proper Titanium dioxide (TiO2) materials of particles with different concentrations were selected by testing the scattering coe±cient of PDMS phantoms. The artificial retinas with multilayer films were fabricated with the thicknesses from 9.5 to 30 micrometers using spin coating technology. Subsequently, standard OCT model eyes were accomplished by embedding the retina phantoms into the artificial frames of eyes. For ease of measurement processing, a series of model eyes were prepared, and each contained films with three kinds of thicknesses. Considering the traceability and accuracy of the key parameters of the standard model eyes, the thicknesses of multilayer structures were verified using Thickness Monitoring System. Through the experiment with three different OCT devices, it demonstrated the model eyes fabricated in this study can provide an effective evaluation method for the axial resolution of an ophthalmic OCT device.
Optical coherence tomography metrology optical standards and testing spin coating 
Journal of Innovative Optical Health Sciences
2018, 11(3): 1850013
作者单位
摘要
成都信息工程大学 光电技术学院,  四川 成都  610225
基于传输矩阵理论和光学谐振原理, 研究了含敏感空气缺陷层的一维光子晶体谐振腔的谐振特性, 建立起敏感气体折射率变与红外波段谐振峰波长之间的线性变化关系。设计了基于红外波段光子晶体谐振腔的线性折射率传感器, 利用MATLAB软件数值模拟, 得到线性传感器的半峰带宽小到3nm左右、Q值可达到1400、敏感度可达1070nm/RIU。在光谱仪的分辨率为0.01nm时, 传感器的分辨率可达9.35×10-6RIU。结果表明, 基于光子晶体结构的折射率传感器, 具有良好的线性特性、高的灵敏度以及高Q 值等特点, 可为气体折射率检测提供一定的理论参考。
光学材料 光子晶体 光学谐振 折射率传感器 灵敏度 分辨率 optical materials photonic crystal optical resonance refractive index sensors sensitivity resolution 
光学技术
2018, 44(2): 183
作者单位
摘要
成都信息工程大学 光电技术学院, 成都 610225
利用传输矩阵法,分析了一维结构光子晶体的反射带特点。结果表明:TE波具有狭窄的全角度反射带,TM波无全角度反射带;TE和TM波的部分角度反射带会随晶格常数的增大向长波方向移动,带宽会变宽;不同晶格常数下,TE波和TM波在0~90°内,其部分反射带会出现带的交叠现象。在此基础上并结合角域展宽理论,设计得到了可见光波段的全角度反射器,其全角度反射带范围位于442.3 nm~624.6 nm处,反射带带宽达到182.3 nm,角度不敏感范围为0~90°。这些结论对新型高效率背反射器件等的设计是极其有意义的。
光子晶体 传输矩阵 全角度反射器 晶格常数 TE波 TM波 photonic crystal transferring matrix omnidirectional reflector lattice constant TE wave TM wave 
光电子技术
2017, 37(4): 249
作者单位
摘要
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
针对SpaceWire数据通信的特点,提出一种实现SpaceWire接口卡的方法。通过对SpaceWire总线技术和PCIe总线技术的研究,提出以RMAP_IP核为基础,利用 PCIe实现SpaceWire节点设备与星载主机的通信。重点介绍了SpaceWire接口卡硬件设计的方案,同时自主研制了驱动程序与应用程序对该方法进行了验证。实验表明:该接口卡具有设计简单、尺寸小、应用范围广,以及低功耗等特点,可以实现SpaceWire设备和上位机进行通信的功能,并可用来对SpaceWire网络通信状况进行实时监测。
IP核 PCIe PCIe RMAP RMAP SpaceWire SpaceWire IP core 
半导体光电
2017, 38(2): 232
作者单位
摘要
成都信息工程大学 光电技术学院,成都 610225
利用电磁理论和传输矩阵法仿真得到了在0.3~6.935GHz微波波段具有负折射率的左手材料,并分别对右手材料和左手材料构成的光子晶体带隙特点进行了分析.结果表明:右手材料光子晶体结构的带隙对周期数变化不敏感,而对层厚度比、入射角度变化敏感;左手材料光子晶体带隙随层厚度比的增大,带隙位置出现蓝移,随着入射角度的增大,TM波主带隙的上带边会出现红移,而TE波带隙特性对入射角度变化不敏感.研究结果对微波技术中全方位反射器等器件的设计有一定的参考意义.
光子晶体 传输矩阵 左手材料 带隙 蓝移 红移 photonic crystal transfer matrix left-handed amterial band gap blue shift red shift 
光子学报
2016, 45(2): 216002

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