以番茄可溶性固形物含量（SSC）的无损速测为例， 分别采用线性渐变分光（LVF）、 数字光处理（DLP）近红外光谱仪对大、 小番茄采集近红外光谱数据; 分别基于两种近红外光谱仪数据计算大、 小番茄平均光谱及差谱， 并比较两种近红外光谱仪所采集大、 小番茄近红外光谱数据的特征; 对两种近红外光谱仪的数据分别进行主成分分析（PCA）， 并比较了大、 小番茄前3主成分的得分分布; 按SSC梯度对数据进行分级， 采用偏最小二乘（PLS）回归结合全交互验证算法分别基于两种近红外光谱仪数据建立番茄SSC定量校正模型。 结果表明: （1）大、 小番茄LVF近红外光谱的平均光谱及其差谱的光谱特征分别与DLP近红外光谱的平均光谱及其差谱的光谱特征相似。 （2）大、 小番茄LVF近红外光谱数据PCA前3主成分得分散点分离趋势不明显， 而DLP近红外光谱数据PCA前3主成分得分散点基本上不具有分离趋势。 （3）基于LVF近红外光谱数据所建各模型的相对预测性能（RPD）皆不低于2.11， 其中标准化预处理所建模型具有最佳性能， 模型维数（Nf）、 校正测定系数（R2C）、 校正均方根误差（RMSEC）、 交互验证测定系数（R2CV）、 交互验证均方根误差（RMSECV）、 RPD、 预测相关系数（RP）、 预测均方根误差（RMSEP）分别为8、 0.949 1、 0.27、 0.899 9、 0.38、 3.16、 0.882 6、 0.63; 基于DLP近红外光谱数据所建各模型的RPD皆不低于1.60， 其中标准化预处理所建模型具有最佳性能， Nf、 R2C、 RMSEC、 R2CV、 RMSECV、 RPD、 RP、 RMSEP分别为5、 0.823 5、 0.49、 0.728 6、 0.62、 1.94、 0.788 4、 0.80。 该研究可为番茄SSC的无损快速测定以及果蔬品质无损快速检测的仪器选择与评价提供一定的参考。

中红外光谱以及近红外光谱在现代分析化学中有重要的地位, 是人类认识物质结构、 功能、 成分以及含量的重要途径。 小杂粮泛指生育期短、 种植面积少、 种植地区和种植方法特殊, 有特种用途的多种粮豆, 其特点是小、 少、 特、 杂。 小杂粮营养丰富, 既是传统口粮, 又是保健食品资源。 随着人民生活水平的提高和膳食结构的改善, 小杂粮作为药食同源的新型食品资源, 在现代绿色保健食品中占有重要地位。 对小杂粮进行品质检测可为小杂粮生物活性物质研究、 品质分级、 小杂粮育种、 产地溯源与真伪鉴别等方面提供可靠的数据支撑。 按照麦类小杂粮及豆类小杂粮分类, 对国内近30年来小杂粮品质检测有关文献加以综述。 研究表明, 麦类小杂粮品质检测文献更多, 约占文献数量的2/3左右, 且以近红外光谱技术应用居多; 豆类小杂粮品质检测文献相对较少, 约占文献数量的1/3左右, 且以中红外光谱技术应用居多。 中红外光谱、 近红外光谱在小杂粮品质检测分析方面有诸多重要应用。 其中, 中红外光谱更多应用于小杂粮中活性物质以及小杂粮加工过程的表征, 而近红外光谱则更多应用于小杂粮中粗蛋白、 粗脂肪、 水分等主要品质指标的定量分析检测, 可为小杂粮品质监测、 科学育种提供高效的数据来源。 近年来, 随着化学计量学的发展和计算机技术的进步, 近红外光谱不再局限于小杂粮品质指标定量分析, 而且还被应用于小杂粮产地溯源等领域, 亦取得了良好的效果。 最后对中红外光谱、 近红外光谱在小杂粮品质无损分析检测方面做出了展望。

空心光束是一种重要的结构光, 是光场调控研究领域的热点之一。拉盖尔-高斯光束是一种典型的空心光束, 因其螺旋状相位且携带轨道角动量, 因而也被称为涡旋光。涡旋光在光通信、量子纠缠和超分辨成像等领域有着极高的应用价值。本研究以全固态两镜凹平腔 Nd: YVO4 激光器作为实验平台, 通过在输出平面镜上制造点缺陷, 达到抑制低阶高斯模式起振, 从而获得高阶拉盖尔-高斯涡旋激光输出的效果。在连续波情况下, 最高获得了 16 阶涡旋激光输出; 在吸收功率为 3.3 W 时, 获得最高功率为 280 mW, 激光斜效率为 18.6%。进一步通过在谐振腔中插入 Cr:YAG 可饱和吸收体, 首次演示了具有正反手性的拉盖尔-高斯同时被动调 Q 脉冲激光, 稳定输出的最短脉冲宽度约为 232 ns, 相应的脉冲重复频率约为 229.1 kHz。本研究表明点缺陷镜是一种稳定可靠的直接产生高阶涡旋光的手段, 并且可以与被动调 Q 等固体激光技术结合产生不同运转方式的空间结构光束。

蓝相是一种通常介于各向同性态和胆甾相态之间的高手性液晶相态, 由于其具有独特的光学各向同性、快速电场响应以及选择性反射波长等光学性能, 因而在液晶显示、光学器件以及在可调谐的三维光子晶体等方面均具有良好的发展前景。近年来, 蓝相液晶材料引起了国内外研究者的广泛关注。本文综述了蓝相液晶的发展历程、蓝相液晶网络聚合物的研究进展及其应用现状, 讨论了蓝相材料在显示和微电子领域的应用局限性, 最后总结了蓝相液晶和蓝相网络聚合物在先进功能材料设计和器件应用中的机遇和挑战。

农产品及食品的品质与安全一直以来都是人们关注的焦点, 不仅关系着人们的身体健康, 而且关系着社会稳定甚至****。 由于农产品及食品的品质不合格引发的安全事件备受社会各界的广泛关注。 对农产品及食品的品质的监管长久以来都是分析检测领域的重点和难点。 我国人口众多, 对农产品和食品的消费量非常大。 面对如此大量农产品及食品品质的无损快速检测需求, 光谱法以其快速、 无损、 高效、 环境友好、 可现场检测等诸多特点, 为农产品及食品品质的无损快速分析提供了良好的解决方案。 然而, 传统的光谱法在检测过程中所使用的数据量十分庞大, 不仅在建立校正模型过程中会消耗大量时间, 而且难以完成大量农产品及食品的品质在线高通量无损快速检测。 大量数据的计算成为限制光谱类分析仪器工作效率的主要瓶颈之一, 并且大量数据的计算对仪器设备的硬件配置也提出了非常高的要求, 从而间接地提高了光谱分析技术的应用成本。 近年来, 关键变量筛选技术脱颖而出, 并成为光谱分析的一个新热点。 通过筛选, 采用少量关键变量建立校正模型即可得到和全谱数据建模准确度相差无几的分析结果, 从而可以有效提高分析仪器的工作效率并间接地降低光谱分析技术的应用成本, 进而为农产品及食品品质的高通量检测提供了可靠的技术支持、 为满足人民日益增长的美好生活需要提供科技保障。 针对光谱关键变量筛选在粮食及粮食作物、 蔬菜、 水果、 经济作物、 肉类、 食品品质与安全领域的无损检测应用进行综述, 对光谱关键变量筛选技术的应用从筛选方法、 应用范围、 应用效果等方面进行了分类总结归纳, 并就光谱关键变量筛选技术在农产品及食品品质无损检测中的应用从变量筛选方法特点及趋势、 所选变量的稳定性和可靠性、 所选变量的实际意义等方面进行了展望。