通常热力发电厂将飞灰中未燃碳的含量作为评价锅炉燃烧效率的重要指标, 通过测量飞灰中未燃碳的含量来评价煤粉燃烧的充分程度, 进而实现优化燃烧、 提高机组效率。 基于激光诱导击穿光谱技术(LIBS)无接触、 快速响应、 高灵敏度、 可以在线测量等特点, 备用来测量飞灰中未燃碳的含量。 由于烟气中CO2气体的存在, 碳谱线强度会随CO2浓度的变化而改变。 为了减少CO2气体对飞灰未燃碳测量结果的影响, 提出并设计了具有二级旋风分离器的LIBS测量飞灰未燃碳含量实验系统, 飞灰从给粉机流出后通过二级旋风分离器进入测量腔体, 脉冲激光经过透镜作用于飞灰样品进而产生等离子体。 LIBS系统采用双中心波长光谱仪, 可测得飞灰中C, Si, Mg, Fe, Ca和Al等主要元素谱线, 同时高分辨率通道可分辨出相邻C和Fe的元素谱线, 可以在获得充分的飞灰光谱信息的同时保证了测量的精度。 实验结果表明该系统可有效分离和收集飞灰颗粒, 减少CO2气体对测量结果的干扰, 为LIBS技术的工程应用提供了更准确的依据。

设计并制备了一种高集成度、低成本、低损耗4通道交叉型二氧化硅光波导延迟线阵列。利用BPM软件对交叉结构光波导延迟线的Y分支的损耗、弯曲损耗进行数值模拟。综合考虑器件尺寸和损耗参数, 设计交叉型延迟线结构的弯曲半径最小为1 500 μm, 引入优化的锥口Y分支结构和垂直相交波导结构。采用标准半导体制作工艺制备器件, 测试得到了器件的红外输出光斑, 延迟线延迟时间分别为0、113、226和339 ps。4通道二氧化硅延迟线阵列能实现相邻通道相等的延迟时间间隔, 且可通过集成实现延迟时间的增加, 同时输出端可以与光纤阵列集成。