Author Affiliations
Abstract
1 College of Optical and Electronic Technology, China Jiliang University, Hangzhou 310018, China
2 Key Laboratory of Medical Electronics and Digital Health of Zhejiang Province, Jiaxing University, Jiaxing 314001, China
A simple quasi-distributed fiber sensing interrogation system based on random speckles is proposed for weak fiber Bragg gratings (WFBGs) in this work. Without using tunable lasers or spectrometers, a piece of multimode fiber is applied to interrogate the WFBGs relying on the wavelength sensitivity of speckles. Instead of the CCD sensor, an InGaAs quadrant detector serves as the receiver to capture the fast-changing speckle patterns. A supervised deep learning algorithm of the multilayer perceptron architecture is implemented to process speckle data and to interrogate temperature changes or dynamic strains. The proposed demodulation system is experimentally demonstrated for WFBGs with 0.1% reflectivity. The experimental results demonstrate that the new system is capable of measuring temperature change with an accuracy of 1°C and achieving dynamic frequency of 100 Hz. This speckle-based interrogation system paves a new way for distributed WFBGs sensing with a simple design.
weak fiber Bragg gratings random speckles deep learning time-division-multiplexing 
Chinese Optics Letters
2023, 21(12): 121601
作者单位
摘要
中国计量大学 光学与电子科技学院, 杭州310018
研究了一种单光纤扫描内窥成像系统,通过直径1 mm的压电陶瓷管驱动单根光纤沿螺旋线扫描并照射目标区域,同时收集散射光来构建图像。光纤扫描运动的精确控制和成像质量息息相关,研究发现光纤由原点出发沿螺旋线扫描结束后,需要回归原点以备下一个扫描成像周期。因光纤回归的时间内无法成像,利用光纤扫描制动控制光纤快速回归原点是提高扫描成像效率的关键。同时光纤回归到原点后的残余振动大小,也对下一扫描周期的成像效果有很大影响,尤其是处于扫描起始段的中心区域。为解决上述问题,建立了单光纤扫描振动的模型,通过力学方程分析其受迫振动过程,提出了一种主动施加合适的制动信号抵消光纤惯性位移的方案,基于有限元分析的光纤制动模拟结果也证实了该主动制动的有效性。最终通过对制动控制信号的优化,光纤扫描成像效率由0.629提高为0.897,提升约1.4倍,同时中心区域的畸变消失,成像质量得到改善。该研究结果在超细多模态内窥镜、OCT以及工业内窥探测等领域都有重要的参考与应用价值。
内窥镜 单光纤扫描成像 光纤扫描制动 扫描成像效率 有限元分析 Endoscope Single fiber scanning imaging Fiber scanning braking Scanning imaging efficiency Finite element analysis 
光子学报
2021, 50(5): 33
作者单位
摘要
中国计量大学光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310018
空气隙法布里-珀罗(F-P)标准具是一种常见的光无源器件,其作为滤波器广泛应用于光通信、光电测量和光传感领域。根据经典干涉理论,F-P标准具的光谱为周期出现的洛伦兹峰。但在对F-P标准具透射谱的校准与拟合过程中,发现其透射峰存在左右不对称以及展宽现象,导致使用经典洛伦兹公式的拟合误差较大。通过分析透射峰不对称度和展宽间的关系,并考虑光纤准直器的发散角以及F-P标准具的装配误差因素,提出了一种基于传统F-P干涉理论并融合发散角与入射偏角的多峰叠加拟合公式。使F-P透射谱的拟合方差提高到0.008、重合精度为0.9998, 与基于洛伦兹线型的拟合结果相比提高了近15倍。该研究提供了一种对光纤空气隙F-P标准具透射谱精确拟合的方法,并对其设计以及装配工艺有着重要的指导意义。
测量 光纤空气隙法布里-珀罗标准具 多峰拟合 偏度 光谱展宽 
光学学报
2021, 41(4): 0412001
作者单位
摘要
中国计量大学光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310018
采用电感耦合等离子体增强化学气相沉积(ICP-PECVD)技术,在室温下制备了具有折射率渐变特性的SiO2材料,并对制备工艺与SiO2材料光学特性之间的关联性进行研究。结合椭圆偏振光谱仪拟合得到的结果,对基于折射率渐变SiO2材料膜系封装的钙钛矿电池表面的抗反射特性进行模拟后发现,其抗反射特性优异,在550 nm处反射率可低至0.5%。本研究为兼顾光学特性的低温钙钛矿电池封装提供了一种可参考的技术方案。
薄膜 折射率渐变 超低反射率 封装 二氧化硅 钙钛矿太阳能电池 
光学学报
2019, 39(2): 0231001
王仕建 1,2,*贾锐 1张希清 2孙昀 1[ ... ]任高全 3
作者单位
摘要
1 中国科学院微电子研究所 太阳能电池研究中心, 北京100029
2 北京交通大学理学院 光电子技术研究所, 北京100044
3 许昌开普电器检测研究院, 河南 许昌461000
在经过Al2O3全钝化发射极钝化局部背接触(PERC)结构电池的背面实现良好的接触电极一直是制约着PERC高效电池向产业化推广的重要因素之一。本文采用532 nm激光烧蚀背面钝化介质层方法和传统的光刻工艺来实现背面电极的局部接触, 并对两种方法进行详细的比较与分析。对激光烧蚀和激光烧结两种不同的局部接触电极制备方式进行了对比, 发现激光烧蚀是更为适宜的工艺方式。相较于激光烧结, 以激光烧蚀方式制备的电池的串联面接触电阻从10.7 Ω·cm2 降到 1.24 Ω·cm2, 效率从4.2% 提高到10.7%。
晶硅电池 局部接触 激光烧蚀 激光烧结 crystalline silicon solar cells Al2O3 Al2O3 local contacts laser ablation laser fired contact 
发光学报
2013, 34(5): 634
作者单位
摘要
中国科学院微电子研究所, 北京 100029
晶硅太阳电池的发展仍然以降低成本、提高效率为主题,围绕这一主题发展出来各种电池结构。文章概述了目前几种转化效率超过20%并且可实现低成本的电池结构,这些电池包括异质结本征薄层(HIT)电池、叉指状背接触(IBC)电池、金属绕通(MWT)电池及发射区绕通(EWT)电池。通过对这几种电池结构的利弊进行分析讨论,总结了各类电池制备所面临问题以及可能的解决方案,为今后低成本、高效率太阳电池的研究提供一些有益的借鉴。
太阳电池 成本 效率 solar cell cost efficiency HIT HIT IBC IBC MWT MWT EWT EWT 
半导体光电
2011, 32(2): 151

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