提出了一种基于Co-四（4-羧苯基卟吩）（Co-TCPP）金属有机框架的马赫-曾德尔结构CO传感器。该传感结构在两段薄芯光纤以及薄芯光纤与单模光纤之间熔接粗锥，将Co-TCPP涂覆在薄芯光纤表面。Co-TCPP的纳米片状形貌和多孔微结构，使该传感器不仅易于与光纤粘附，还对CO有较强的吸附能力。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、红外光谱、热重分析等表征分析敏感材料Co-TCPP的结构、形貌和性质。结果表明，该传感器对CO质量分数的灵敏度为0.0497 dB/10^-6，对质量分数-光强的拟合度高达0.99148，CO质量分数为40×10^-6时的响应时间约为120 s，且对CO具有良好的选择性和时间稳定性。

提出一种基于离子印迹复合膜马赫-曾德尔干涉仪结构的Cu ²⁺传感器。两段三芯光纤中间熔接一段单模光纤,在两段三芯光纤两端再分别耦合单模光纤,构成三芯-单模-三芯的传感结构。将壳聚糖(CS)和聚乙烯醇(PVA)组成的CS/PVA复合膜、Cu ²⁺印迹复合膜和优化Cu ²⁺印迹复合膜分别涂覆在三芯光纤表面,利用复合膜对于Cu ²⁺的特定吸附引起的三芯光纤包层相对折射率的变化,实现对于Cu ²⁺浓度的精确检测。实验结果表明,随着Cu ²⁺浓度的增加,涂覆CS/PVA复合膜、Cu ²⁺印迹复合膜和优化Cu ²⁺印迹复合膜的光纤传感器透射谱监测波谷分别发生了红移、红移和蓝移。对比分析发现,涂覆优化Cu ²⁺印迹复合膜的传感器对于Cu ²⁺的响应最优,其响应灵敏度为62.258 pm·μmol ^-1·L,检测限约为0.602 μmol·L ^-1,且具有优秀的选择性和良好的pH稳定性。该传感器具有易制备、结构简单等优点,在水质Cu ²⁺的高选择监测方面有潜在的应用价值。

提出了一种基于Ni-MOF-74的CO光纤气体传感器。通过离子置换的掺杂方式,将Ni-MOF-74中部分Ni离子置换为Co离子,生成Co/Ni-MOF-74,再通过煅烧生成Co/NiO。Co/NiO具有多个活性位点,且对CO分子具有特异性吸附能力,集成Co/NiO的光纤传感系统在CO体积分数为0~60×10 ^-6时,灵敏度可达到60.58 pm/10 ^-6,检测限为179.76×10 ^-9。此外,该传感器还具有较高的浓度-波长线性拟合度(拟合系数R²=0.97176)及较好的选择性和时间稳定性,在低体积分数CO检测中有巨大的应用潜力。

针对日益严峻的食品安全问题, 特别是食源性致病菌的快速检测, 本文提出一种基于表面改性石墨烯粗锥型马赫-曾德尔干涉结构的光纤大肠杆菌传感器。首先, 截取一根4 cm的实心光子晶体光纤, 两端分别与两根单模光纤进行粗锥熔接, 形成基于马赫-曾德尔干涉原理的传感结构; 接着, 制备一种表面改性石墨烯敏感材料, 将它涂覆在实心光子晶体光纤的表面, 使传感器对大肠杆菌溶液有较高的灵敏度; 最后, 将上述传感器置于水槽中, 以此检测大肠杆菌溶液浓度。实验结果表明, 在大肠杆菌溶液浓度为50~600 cfu/mL内, 随着菌液的浓度增大, 传感器的干涉光谱发生了明显的蓝移, 灵敏度为3.43 pm/(cfu·mL-1), 菌液浓度与波长偏移的线性度为0.956 49, 检测限为67.18 cfu/mL, 响应时间为15 s。该传感器成本低、体积小、响应时间快, 适用于低浓度大肠杆菌浓度的快速检测。

提出一种基于纳米铜/石墨烯包覆光子晶体光纤的硫化氢传感方法.将两根单模光纤分别与实心光子晶体光纤进行粗锥熔接, 形成马赫-曾德干涉结构.先在光子晶体光纤表面包覆石墨烯薄膜, 再在石墨烯薄膜的表面沉积纳米铜形成复合敏感薄.当复合敏感薄膜吸附硫化氢气体时, 其自身折射率发生改变, 导致光子晶体光纤中纤芯与包层的光程差发生变化, 干涉波谷发生偏移.建立气体浓度与波长偏移关系, 实现硫化氢的低浓度检测.研究表明：该传感器的灵敏度为8.5 pm/ppm, 检测限为3.85 ppm, 在硫化氢浓度为0~80 ppm范围内呈现良好的线性和选择性, 其输出光谱呈现蓝移, 响应时间和恢复时间分别约为92 s和119 s.该传感器成本低、结构简单、制作容易, 有望应用于硫化氢气体的探测.

采用高温固相法制备了Zn0.97Ce0.03S光学气敏材料, 搭建了一套由Zn0.97Ce0.03S气敏薄膜、简易气室、光纤光谱仪及配套软件构成的气体传感器用以检测H2S气体.实验结果表明：该H2S气体传感器的检测限为4.28 ppm, 稳定性好、灵敏度高、抗干扰能力强.采用荧光猝灭的Stern-Volmer方程分析发现, H2S气体浓度与敏感元件荧光猝灭信号呈良好的线性对应关系, 且整个传感器制作简单、响应迅速, 可实现对低浓度H2S气体的高灵敏检测.

提出一种基于铜沉积石墨烯涂层光子晶体光纤马赫-曾德干涉的硫化氢气敏传感器.将45 mm光子晶体光纤两端与单模光纤进行拉锥熔接，使得光子晶体光纤的空气孔熔接时形成塌陷层，更好地激发包层模式，形成基于马赫-曾德结构的干涉仪.采用单层石墨烯粉体，加入异丙醇分散液，反复浸涂至光子晶体光纤包层表面形成石墨烯涂层，并沉积铜纳米颗粒，使传感器对硫化氢气体具有高的响应度.实验结果表明，在硫化氢气体浓度为0~60 ppm范围内，随着被测气体浓度不断增大，其输出光谱呈现明显蓝移，传感器灵敏度为0.042 03 nm/ppm，且线性度良好.该传感器成本低、灵敏度高、结构简单，适用于低浓度硫化氢气体的在线监测.

光伏照明系统中作为能量来源的太阳能电池板，其输出特性关系到能量转换效率的衡量以及最大功率跟踪精确性的判断。精确模拟了电池板的等效电路，并通过在Matlab/Simulink中建立其模型，得出电池板输出功率会随着电压的不断增大，先增大再减小；而且随着光照强度的增强而增大和温度的升高而减小。此外，通过对电池板模型进行改善，得出电池板最大功率处所对应的电压值会随着并联电池板的数量增加而减小，但当并联电池板数量超过3时输出曲线就基本保持不变；最大功率峰值会随着串联电池板数量的增加先增大，当串联电池板数量超过一定值时最大功率值开始保持不变。这为光伏照明系统的建立提供良好的理论支持。

用970CRT荧光分光光度计分别采集了不同pH值下番茄红素-丙酮溶液的荧光光谱,并测量了这些溶液的荧光强度随时间的变化情况。通过对数据的分析得出:与没有经过酸碱滴定的番茄红素-丙酮溶液相比,酸性条件下,荧光强度相对较小,而在碱性条件下,其荧光强度相对较大;pH=1时,番茄红素-丙酮溶液的荧光峰位发生了红移,而pH=11和pH=13时,其荧光峰位又有不同程度的蓝移;在强酸和强碱环境中番茄红素不稳定,其荧光峰强度下降较快,这是因为在强酸环境下重原子效应的影响,和强碱环境下番茄红素参加了阴离子聚合反应;番茄红素在有机溶剂和弱碱环境下比较稳定,其荧光强度下降较慢。

以NH4Cl-NH3·H2O为缓冲液,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为荧光增强剂,用荧光分光光度计分别采集槲皮素、槲皮素-Sn(Ⅱ)配合物溶液、槲皮素-Sn(Ⅱ)-NH4Cl-NH3·H2O、槲皮素-Sn(Ⅱ)-NH4Cl-NH3·H2O-CTAB溶液以及将其溶液分别静置7h和21h后的荧光光谱,并对光谱进行分析.在不加CTAB的条件下,用紫外分光光度计分别测量加入缓冲液前后的紫外光谱.用漫反射方法测定配合物的红外光谱,并对其结构进行初步分析.在缓冲液的作用下,槲皮素-Sn(Ⅱ)配合物的结构发生了变化;通过分析,发现与缓冲液发生反应的主要基团为酚羟基,红外光谱中酚羟基的消失和NH+4基团的出现,说明了配合物中的酚羟基与NH+4发生了取代反应.