山东理工大学 电气与电子工程学院, 山东 淄博 255049
设计了一种基于啁啾光纤布拉格光栅的新型加速度传感器,该传感器主要由矩形悬臂梁构成的传感机构和光纤光谱仪及光电探测器组成.导出了啁啾光纤布拉格光栅的反射谱带宽与加速度的关系;通过光谱仪检测啁啾光纤布拉格光栅反射谱的带宽或检测光电探测器输出的电压,即可获得加速度的大小.实验结果表明,该啁啾光纤布拉格光栅反射谱带宽及光电探测器输出的电压对温度变化不敏感,且在0~700 m/s2测量范围内,反射谱带宽与加速度间具有良好的线性关系.由于反射谱带宽展宽造成了光纤布拉格光栅反射率的降低,因此光电探测器输出电压的线性响应范围只能达到0~35 m/s2,带宽和电压灵敏度分别达到0.005 6 nm·m-1·s-2和0.785 6 m V·m-1·s-2.
光纤传感器 加速度传感器 加速度测量 啁啾光纤布拉格光栅 fiber optic sensor acceleration sensor acceleration measurement chirped-fiber Bragg grating 强激光与粒子束
2015, 27(6): 061014
山东理工大学 现代光电技术研究所,山东 淄博 255049
在分析四象限位置敏感器件（4QPSD）结构及特点的基础上，利用该器件作为核心探测器，设计了一种光电探测系统，对高分辨率横向位移的探测进行了研究。系统主要包括LED光发射、光接收、信号处理和显示等部分。LED发射的光束经聚焦透镜汇聚后射向反射镜，反射光聚焦到一个4QPSD上，经线性化的信号处理电路处理后，可实现高分辨率横向位移的测量。实验证明：横向位移测量稳定性与精度与测量距离无关，系统的误差主要来自反射镜反射的非均匀性。
四象限位置敏感探测器 高分辨率 横向位移 反射光聚焦 非线性 fourquadrant position sensitive detector highresolution lateral displacement focusing the reflected light nonlinearity
山东理工大学 现代光电技术研究所, 山东 淄博 255049
阐述了半导体光电位置敏感器件双层结构、特点, 在此基础上, 利用三层前置反馈网络对光电位置敏感器件的空间非线性以及畸变产生的机理进行了分析, 尤其是对在位置敏感器件边缘的非线性作了分析研究; 提出了一种适于位置敏感器件的敏感前置放大器电路和产生双极脉冲的分光滤波器; 通过实验模拟, 验证了上述理论和方法的正确性, 并对双层结构的位置敏感器件在精密探测中的应用作了展望。
双层光电位置敏感器件 三层前置反馈网络 双极脉冲滤波 空间非线性 畸变 duo-lateral position sensitive detector three-layer feedforward network bipolar pulse filter spatial non-linearity distortion
山东理工大学 电气与电子工程学院, 山东 淄博 255049
采用时域法中的时间相关单光子计数方法记录荧光寿命, 时间相关单光子计数采用多波长通道同时记录荧光光子数, 可以提高计数效率和信息量, 还可以在稳态图像中分离不同荧光团, 形成4维图像。并采用多光子激发技术, 利用长波长光源发出的两个或多个光子可以激发出一个短波长的光子。多个光子必须几乎同时到达激发点, 才能提供被激发分子足够的能量以产生荧光。多光子激发波长较长, 生物组织对其散射减小,因而可以穿透到更深层的组织,从而提高荧光成像深度和空间分辨力, 并减少对活体样品的损伤。
荧光寿命 时间相关单光子计数 多光子激发 多波长成像 fluorescence lifetime time-correlated single photon counting multi-photon exciting multi-wavelength imaging
1 山东理工大学 电气与电子工程学院,山东 淄博 255049
2 长安大学 工程机械学院,西安 710064
以光电位置敏感器件作为接收器件,提出了一种利用双折射光透方法的液体浓度检测系统.该系统主要由半导体激光器、光学系统、位置敏感器件信号调理电路、单片机系统、A/D转换电路和显示电路组成.该检测方法的准确性进行了理论分析和实验仿真,并分析了影响检测结果的主要因素.实验表明,温度漂移和光源强度对本系统的影响非常小.
位置敏感器件 半导体激光器 液体浓度 8051单片机 Position sensitive detector Displacement of an optical spot He-Ne laser
1 山东理工大学 电气与电子工程学院,山东 淄博 255049
2 南通大学 机械工程学院,江苏 南通 226007
阐述半导体光电位置敏感器件(PSD)的横向光电效应,改进型2D-PSD的结构、特点、工作原理,在此基础上,提出一种新的电桥理论分析2D-PSD的中心与边缘产生非线性及其误差的原因。采用高精度低温漂高输入阻抗的前置放大器、加法器、减法器、除法器等元器件设计了一种改进型2D-PSD的信号调理电路,用于高精度的激光准直系统中。该信号调理电路将激光束经光学透镜、光阑、滤光器等光学元器件处理的光信号转换为电信号后,送入数据采集系统,利用直线度测评软件直接在计算机上将被测件的直线度测量显示。系统特点是:响应速度快;位置分辨率高;能实时检测等优点。最后给出测量实验结果和几个重要结论。
横向光电效应 非线性误差 半导体光电位置敏感器件 电桥理论 激光准直系统 lateral photoeffect nonlinear error position sensitive detector bridge theory laser collimation system
山东理工大学,电气与电子工程学院,山东,淄博,255049
颗粒的动态散射光信号具有分形特征,通过对其分析可获取颗粒粒径的信息.本文研究了颗粒动态散射光的波动及其分形特征的提取,并通过对颗粒平移扩散系数的分析,研究了温度对动态散射光分形维数的影响.采用粒径为60nm、90nm、200m、300nm、450m的标准聚苯乙烯颗粒进行了实测,分别求取了不同温度下颗粒动态散射光信号的分形维数.实验结果表明,当颗粒粒径相同时,温度越高,分形维数越大;当温度相同时,粒径越小,分形维数越大.
颗粒测量 动态光散射 分形维数 温度 特征提取
1 山东理工大学,电气与电子工程学院,山东,淄博,255049
2 郑州大学,电子系,河南,郑州,450052
简要阐述光电位置敏感器件的特点、工作原理,根据光电位置敏感器件的原理和光电位置方程,分析了背景光与测量精度的关系.在此基础上,利用低峰探测仪的双极性三极管将像素M(i,j)的行与列位线联系起来,用来检测最大光强度的像素,显示出最低输出电压,使位线与其输出电压相对应;采用分布图像的峰值检波器来模拟预处理光电信号,通过数字转换得到图像的重心位置;采用集中平行的模拟计算估算射到感光区的光分布的重心,并通过时钟比较器得到数字化图像.给出了检测位置的二维光电传感器阵列、显示与图像数量的平方根成正比功耗关系式以及几个重要结论.
光电位置敏感器件 峰值检波器 二维光传感器阵列 数字化图像
1 山东理工大学 电气与电子工程学院，山东 淄博 255049
2 郑州大学 电子系，郑州 450052
阐述光电位置敏感器件(PSD)的结构、特性和工作原理，并根据PSD的原理和特性分析其产生非线性的几种主要因素。导出PSD的输出信号与光强无关的位置方程。设计出一种低温漂高精度的PSD非线性硬件调制电路。分析了插值算法、神经网络优化法以及解析法等对PSD的非线性进行修正的有效性，并对给出的部分实验数据进行了分析。最后对PSD在光学三角法测量、自动检测以及高精度测量中的应用作了进一步的讨论与展望。
横向光电效应 光电位置敏感器件 非线性修正 三角测量 lateral optoelectronic effect optoelectronic position sensitive detector correction of nonlinearity triangle measurement
1 山东理工大学电气与电子工程学院,淄博,255049
2 郑州大学信息工程学院,郑州,450052
本文简要阐述激光干涉度量术的原理及其会聚冲击波的特点,在此基础上,利用激光干涉技术设计了一种用于观测圆柱形冲击波的干涉仪,观测了会聚圆柱形冲击波不稳定性的全过程,得到了清晰的干涉图像,并对该测试系统获得的实验干涉图、圆柱形冲击波的畸变、弯曲部位和压力分布的影响分析以及此测量过程所产生的马赫盘作了细致分析讨论.最后给出了关于会聚冲击波的三相点、随机的马赫数以及尖峰点等几个重要结论.
干涉仪 冲击波 稳定性 马赫反射 尖峰点
