为测量透明容器内液体的折射率, 建立了基于容器内表面反射率测量的低相干技术实验系统。系统采用宽带低相干半导体激光光源和改进的迈克尔逊干涉仪, 将装有待测液体的容器放入测量臂光路中, 调节参考臂的光程, 使由容器前壁内表面反射光的光程与来自参考臂反射光的光程相等, 出现干涉现象。捕捉并记录下此干涉信号, 并从中求出容器前壁内表面反射光的强度, 再结合菲涅尔公式及反射率的定义, 即可求出待测液体的折射率, 其测量精度与阿贝折射仪相当。方法能够方便、快捷、准确地测出容器内液体的折射率, 可用于食品、生物医学检验等领域内液体浓度或折射率的实时非接触监测。

为检测透明容器内表面是否存在污染物, 建立了基于容器壁内表面反射的低相干光干涉测量系统。实验采用宽带低相干半导体激光光源和改进的迈克尔逊干涉仪。将测量臂光路对准透明容器, 并调节参考臂的光程, 使容器内表面反射光的光程与参考臂反射光的光程相等, 并出现干涉现象, 捕捉并记录此动态干涉信号。经 MATLAB软件处理并提取此信号, 根据干涉光强度的不同即可辨别透明容器内是否存在污染物。该检测法可为生物医学、食品质检等领域检测透明容器内表面污染物提供一种方便快捷的新方法。

液体的折射率是一个重要的物理参数,在外界一定的条件下,掌握液体折射率及其变化,则可以了解其纯度、浓度等参数及品质。提出一种用低相干光外差干涉方法测量反复使用食用油的折射率,进而鉴别油的品质。实验以改进的迈克尔逊干涉仪为基础,将样品油放入测量臂光路中,当两束分别来自测量臂与参考臂的低相干光的光程接近相等时,会出现光外差干涉现象。利用光电探测器得到此干涉信号,根据前后相应的光程变化量,进而得到待测样品的折射率。食用油经反复加热1、2、3、5、7次后,葵花油的折射率分别为1.469 5、1.469 7、1.470 1、1.470 7、1.471 3,玉米油的折射率分别为1.468 8、1.469 1、1.469 4、1.470 1、1.471 1。结果表明,该方法可以准确测量出不同加热次数食用油的不同折射率,测量稳定性较高,能快捷、有效地鉴别反复使用的食用油品质。

根据溶液中溶质的浓度变化将引起溶液折射率变化的特性, 提出一种利用光学低相干干涉技术通过测量葡萄糖溶液的折射率来确定其浓度的方法。基于迈克尔逊干涉仪, 建立了低相干光葡萄糖浓度检测系统, 通过调节可移动角镜以产生干涉信号, 根据角镜的位移量计算出光程, 并进而求出折射率。实验结果表明: 在LED光源光谱半高宽度为25nm, 可移动角镜的移动步长为微米量级时, 利用该方法对折射率的测量精度可以达到10-4数量级以上, 对应的可以检测出低于100mg/dL的葡萄糖的浓度变化。过程方便快捷, 受外界限制因素小, 是一种有效的测量各种液体折射率及浓度的方法。

液体折射率是液体一个重要指标, 介质中折射率的变化会影响光程, 提出一种用低相干光干涉测量光程变化, 进而测得折射率的方法。通过调节两束低相干光使它们之间的光程差在相干长度之内, 将被测液体放入一束光路中, 根据光电探测器得到的干涉信号可求得相应的光程变化量, 进而得到待测液体的折射率。利用低相干光干涉测量折射率的方法, 其测量和计算过程方便快捷, 受外界限制因素小, 在810 nm波长下, 对折射率的测量精度可以达到10-4量级以上, 是测量各种液体折射率的有效方法。