中国计量大学, 光学与电子科技学院 浙江 杭州 310018
为了实现在狭窄环境中对挥发性有机物进行有效探测, 本文提出了一种基于探针结构的光纤挥发性有机物传感器。该传感器是由一段单模光纤与一段长度约为130m的空芯光纤相连, 其中空芯光纤内嵌厚度约15m的聚二甲基硅氧烷薄膜, 通过组合最终得到的传感器的尺寸仅为150m。单模光纤、空芯光纤和聚二甲基硅氧烷薄膜一起组成法布里-珀罗腔干涉仪。聚二甲基硅氧烷薄膜吸收挥发性有机物气体时会引起其自身的体积膨胀使得法布里-珀罗的腔长发生变化从而导致干涉波长发生漂移。实验结果表明: 首先, 所提出基于探针结构的光纤挥发性有机物传感器在0～900?0ppm异丙醇浓度测量范围内的灵敏度为2.0pm/ppm, 当光谱仪的最小分辨率为0.02nm时, 传感器对挥发性有机物的检测下限为10ppm。其次, 该传感器还表现出较好的稳定性和重复性, 在30 min的稳定性测试实验中, 该传感器的实际测量误差范围为±30ppm, 说明具有较好的稳定性。三次重复性实验也验证了该传感器具有较好的重复性。最后, 该传感器的响应时间小于42s, 说明具有较快的响应速度。总体来说, 该传感器在检测挥发性有机物方面具有较高的灵敏度和较低的检测下限, 具有良好的稳定性和重复性, 响应速度快。而且传感器本身制作成本较低, 生产工艺简单, 可以实现大规模生产制造。在测量时, 该传感器不受空间环境的限制, 可以实现在狭窄的环境中挥发性有机物的探测。
光纤传感器 聚二甲基硅氧烷薄膜 法布里-珀罗腔干涉仪 挥发性有机物 fiber optic sensor polydimethylsiloxane film Fabry-Perot cavity interferometer VOCs
1 中国计量学院 光学与电子科技学院, 杭州 310018
2 杭州彩谱科技有限公司, 杭州 310034
设计了一种基于实时双光路校准的分光测色仪结构, 在现有双光路设计中加入校准光源对主光路和辅助光路进行实时双光路校准.构建算法对由温度变化引起的传感器响应效率变化进行修正, 并设计实验在不同温度下对仪器采样稳定性进行评价.实验表明, 采用了实时双光路校正仪器的工作温度从10℃变化至30℃后, 测量数据稳定性标准偏差小于等于0.03, 最大偏差小于等于0.04, 相对于现有技术方案有显著改善.
颜色测量 反射光谱 双光路 分光测色仪 光学结构 算法优化 实时校正 Color measurement Reflection spectra Dual-optical path Spectrophotometer Optical structure Algorithm optimization Real-time correction 光子学报
2016, 45(7): 070712002
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Optoelectronics Technology, China Jiliang University, Hangzhou 310018, China
2 School of Electronic and Optical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China
Using the first-principles method based on the density functional theory (DFT), the work function of seven different GaN (0001) (1×1) surface models is calculated. The calculation results show that the optimal ratio of Cs to O for activation is between 3∶1 and 4∶1. Then, Cs/O activation and stability testing experiments on reflection-mode negative electron affinity GaN photocathodes are performed. The surface model [GaN (Mg): Cs] Cs-O after being activated with cesium and oxygen is used. The experiment results illustrate that the adsorption of O contained in the residual gas increases the surface potential barrier and the reduction of the effective dipole quantity is the basic cause of the quantum efficiency decay.
040.7190 Ultraviolet 160.1890 Detector materials 230.0040 Detectors 260.7210 Ultraviolet, vacuum Chinese Optics Letters
2015, 13(10): 100401
1 中国计量学院光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310018
2 中国计量学院-北洋电气集团联合光纤传感研究中心, 浙江 杭州 310018
介绍了分布式光纤拉曼温度传感器(DTS)的基本原理、 发展趋势和工程应用研究状况, 研究了分布式光纤拉曼温度传感器的关键技术, 全面提升了DTS的性能。 将拉曼放大技术应用于DTS系统, 用拉曼增益部分抵偿光纤的传输损耗, 使系统的传感长度达到50 km; 对脉冲激光器进行211位循环编码, 在接收时采用相关运算解调, 显著提高系统的信噪比, 使测温不确定度达到1 ℃; 采用双波长自校正技术提高了系统的空间分辨率, 达到2 m; 在DTS系统中嵌入光开关, 使测温通道成倍扩展, 有效延伸了传感光纤的总长度, 组成光纤传感网络。
拉曼散射 分布式光纤拉曼温度传感器 拉曼放大 脉冲编码 双波长自校正 Raman scattering Distributed optical fiber Raman temperature sensor Raman amplification Pulse Code Dual wavelength self-correction
中国计量学院现代计量测试技术及仪器浙江省重点实验室, 浙江 杭州 310018
采用紫外(UV)辐射固化荧光粉胶层。研究UV胶中各个成分对固化膜透射率的影响，找出透射率最高的匹配比例。用最佳比例的UV胶和荧光粉混合，与传统荧光胶对比，观察荧光粉沉降现象。分别用UV胶和AB胶封装LED，测量LED的光学性能，通过对比研究紫外固化对LED光学性能的影响。研究发现荧光粉在UV胶中沉降现象比AB胶中不明显；与AB胶封装的LED对比，UV荧光粉胶对LED的光谱分布、显色指数、相对色温和光通量等光学性能没有明显的影响和改变。
光学器件 紫外固化 封装 荧光粉 透射率 显色指数 激光与光电子学进展
2013, 50(2): 022301
1 中国计量学院 光学与电子科技学院,杭州 310018
2 杭州电子科技大学 电子信息分院,杭州 310018
用基于德拜近似条件的矢量衍射理论研究了带有相位拓朴数的环形相位板调控高斯光束的光梯度力分布,改变相位板环形区的相对半径或当相位板的相位以一定拓扑数呈现拓扑变化时,可以调节光学系统焦点区域的光梯度力分布,形成各种非常有规则的几何形状的光陷阱,如当拓朴数分别取3,4,5,6时,可形成三角形、四边形、五边形和六边形光陷阱。此种相位板可用来构建可调的光镊系统,且通过调节相位板的各区域半径和拓扑数可以得到所希望的光陷阱。
梯度力 相位板 高斯光束 光陷阱 矢量衍射理论 拓朴 Gradient force Phase plate Gaussian beam Optical trap Vector diffraction theory Topology
