路径损耗是评估系统传输性能的重要参数,基于非直视非共面紫外光单次散射传输模型,采用遍历微元法对移动场景下无线紫外光通信单次散射路径损耗进行仿真,分析收发端几何参数以及收发节点相对位置变化对系统路径损耗的影响。结果表明:路径损耗在除180°方向外的其余方向上随着接收端移动距离的增大而增大;随着收发仰角增大,路径损耗增大,发射端仰角对路径损耗的影响更为显著;当视场角较大时,发散角变化对路径损耗的影响不大,而视场角的变化在非共面情况且移动距离较大时对路径损耗的影响较为明显,其余情况下则影响不大。

吸附树脂层析法是表征环境水样有机物亲疏水组分分布的常用方法。 作为柱层析的基本参数, 临界保留因子对亲疏水物质的吸附及分离效果具有潜在影响。 以河北某水库的水样为例, 将有机物分为亲水物(HIS)、 疏水酸(HOB)、 疏水碱(HOA)和疏水中性物(HON), 考察了在不同临界保留因子分离条件下(k′cr=5, 10, 25, 50, 100)亲疏水组分有机物含量分布, 并着重考察了其光谱学特性。 研究发现, 亲疏水组分的浓度分布取决于k′cr值的设置, 疏水组分的比例和疏水程度随k′cr的增大而增大。 在250~280 nm波长范围内, 亲水组分HIS的紫外吸光度随k′cr的增高而增高, 而疏水组分HOA和HOB则呈现相反趋势, 亲水与疏水组分之间的紫外光谱差异性随k′cr增大而增大。 此外, 疏水组分单位质量浓度的吸光度对k′cr的取值敏感, 推测k′cr可能影响所得组分的芳香族官能团性质。 进一步考察了各组分的三维荧光光谱, 并采用荧光区域积分和荧光指数对图谱进行解析。 结果表明, 亲疏水组分的荧光峰形态、 荧光区域分布和荧光团密度与k′cr值有关, 荧光指数BIX, HIXem和Peak T/C对k′cr的取值敏感, 说明k′cr可能对所得组分的具体化学组成乃至迁移转化行为产生影响。 因此在分离并表征环境水样的亲疏水组分分布时, 应特别注意临界保留因子的设置并明确标明其取值。

针对ROF(光载无线通信)基站需要高功率大带宽光电探测器的问题, 提出π型光电探测器阵列功率合成电路。通过将探测器嵌入在用电感互连的人工传输线上, 即按照阵列式结构将单个π型光电探测器电路组合起来构成所需电路, 实现功率合成, 从而得到高功率大带宽的信号。电路首尾支路级联两个二极管来降低等效结电容以达到电路的最佳阻抗匹配。仿真结果表明, π型光电探测器阵列能在保持大带宽的同时对各级光电二极管功率进行有效地合成, 相比于同级的行波探测阵列合成效率更高。

针对行波光电探测器阵列仅提高了光电探测器的输出功率而输出带宽未得到改善的特点, 提出了一种由光电二极管组构成的高性能行波光电探测器阵列新结构.即把两个光电二极管级联后再将两个级联支路并联, 然后在光电二极管组上串联电容构成单个阵列单元, 再按照阵列式结构将这些阵列单元用电感连接起来构成新型行波光电探测器阵列.对比分析了行波光电探测器阵列新旧结构的功率合成、频率响应和回波损耗特性.在应用同等数量二极管的条件下, 新型行波光电探测器阵列输出功率减少了一半, 但工作带宽提高了一倍.此外, 回波损耗随着阵列中应用二极管数目的增加相对于原阵列而言改善得更加明显.研究结果表明, 本文提出的行波光电探测器阵列新结构能够在增加输出功率的同时提高工作带宽, 更好地满足未来光载无线通信对光电探测器高功率宽带宽的需求.

近年来, 重金属污染引起了人们广泛关注。 传统的重金属检测方法需要依赖大型仪器, 预处理繁琐耗时, 因此急需发展重金属的快速高灵敏检测技术。 基于金纳米颗粒(AuNPs)的比色法传感器具有分析操作简单、 灵敏度高、 成本低等特点, 在环境监测、 食品安全以及化学和生物分析领域得到了广泛关注和应用。 本文基于纳米金(AuNPs)特性与Fenton反应原理, 构建了一种用于水中Cu2+检测的简单快速、 高灵敏检测方法。 该方法利用Cu2+与抗坏血酸钠（sodium ascorbate, SA）发生Fenton反应, 生成具有强氧化性的羟基自由基（·OH）, ·OH将附着在纳米金表面的单链DNA（ssDNA）裂解, 使得金纳米粒子失去保护, 容易在一定的盐浓度下发生聚集, 从而引起吸光度值的变化。 实验结果表明, 最优的反应条件为pH 7.9, 11 mg·L-1 ssDNA, 8 mmol·L-1 SA以及70 mmol·L-1 NaCl, 金纳米粒子在700和525 nm处的吸光度比值（A700/A525）与Cu2+浓度成线性关系。 该方法对Cu2+检测线性范围为0.1～10.0 μmol ·L-1, 检出限为24 nmol·L-1(3σ)。 对饮用水, 自来水及湖水的Cu2+加标回收率可以达到87%～120%, 表明该方法能够用于实际水样的Cu2+检测。

采用沿光纤轴向倏逝波光抽运方式,研究了基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的回音壁模式(WGM)激光的产生长度。实验发现，以PDMS为包层的WGM激光具有较长的激光产生长度。利用这一特点，设计并制作了一块具有三个光纤沟道的PDMS基片。通过在沟道中分段填入罗丹明640、罗丹明B和罗丹明6G的乙醇增益溶液,在同一块PDMS芯片上同时获得了红(628～634 nm)、橙(590～597 nm)和黄(564～572 nm)三波段激光辐射。

介绍了一种基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)基片的回音壁模式(WGM)光纤激光器。激光器主要由多模石英光纤、塑料楔形光纤、 激光染料溶液、玻璃基底和PDMS基片构成。将一根直径为279 μm的石英裸光纤和一根直径为200 μm的塑料楔形光纤耦合后固定在一块长和宽分别为2 cm和1 cm的玻璃基底上，在玻璃基底上浇注PDMS溶液后再经烘干形成厚度约为400 μm的柔性PDMS基片。 在基片上石英光纤与楔形光纤的耦合位置处刻出一个长为0.4 cm， 宽和高均为400 μm的光纤沟道，在沟道中填入诺丹明6G的乙醇溶液并用另外一块玻璃基片封装后构成基于PDMS基片的回音壁模式光纤激光器芯片。 采用沿石英光纤轴向消逝波光抽运方式, 在PDMS芯片上实现了抽运能量为8.5 μJ的低阈值的回音壁模式激光定向输出。

倏逝波抽运条件下的回音壁模式光纤激光器增益计算，涉及抽运光束在光纤内的角度分布函数及其数值计算。基于射线光学理论，推导出了高斯分布光束及均匀分布光束经透镜耦合后在光纤内表面的角度分布函数；采用复合辛普生数值积分公式对分布函数进行了数值计算，并用分布函数计算的结果研究了抽运光沿光纤轴向以受抑全反射方式传播时产生的回音壁模式激光的增益特性。所得结果对这类光纤激光器的研究具有理论和实验参考价值。

爆轰驱动过程中产生的高温高压气流对铝质膜片、 激波管壁产生烧蚀和冲刷作用, 以致激波管壁、 端盖上附有氧化铝等杂质, 而高温下AlO自由基在气体分子的高速碰撞下被激发并产生强烈的辐射, 从而干扰了高温气体辐射光谱的分析。 用爆轰驱动加热技术将空气加热到4 000～7 000 K, 利用多通道光学分析仪对AlO自由基辐射光谱进行分析, 实验发现在460～530 nm波长范围内有多支辐射非常强烈的AlO自由基B 2Σ＋-X 2Σ＋(T00=20 689 cm-1)带系辐射谱带, 且每支谱带都由多个带头组成, 带头间隔约为2 nm, 带头处于高频位置并向低频方向伸延。 通过实验与理论计算相结合, 重点分析了AlO自由基B 2Σ＋-X 2Σ＋带系辐射光谱的结构特征。 AlO自由基C 2Πr-X 2Σ＋(T00=33 047 cm-1)带系辐射光谱处于270～335 nm波长范围内, 其辐射强度相对于B 2Σ＋-X 2Σ＋带系较弱, 并且与OH基A 2Σ+-X 2Π(T00=32 682 cm-1)带系辐射光谱互相干扰而难以分辨, 对该波段高温空气的辐射光谱分析产生不利的影响。

研究了激光填丝焊接中相关的工艺参数对焊缝成形质量的影响.比较了对接间隙宽度发生变化时控制送丝速度或焊接速度两种情况下获得焊缝成形的质量.结果表明,间隙较小时调节送丝速度较好,间隙宽度较大时则调节焊接速度为佳.针对高精度焊接条件下焊缝成形质量控制要求,设计了一套以80c51单片机为核心的双单片机系统,该系统在焊接过程中可根据坡口间隙宽度选择性地实时调节送丝速度或焊接速度,以保证激光填丝焊接全过程获得良好的焊缝成形质量.