光子学报
2022, 51(11): 1113001
1 浙江大学材料科学与工程学院 硅材料国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
2 杭州安旭生物科技有限公司, 浙江 杭州 310011
金纳米簇是一种制备工艺简单、具有分子级尺寸和量子效应的新型发光材料, 近年来在化学发光检测中得到了广泛应用, 特别是较多应用于体外生物检测。本文综述了金纳米簇化学发光(含电化学发光)体系在体外生物检测中的应用进展。首先, 阐释了金纳米簇的合成方法、结构、性质及其化学发光基本原理; 其次, 总结了国内外近年来基于该体系的体外生物检测研究进展, 并梳理了改善发光强度和检测灵敏度的已有策略; 最后, 对金纳米簇化学发光的未来发展趋势进行了展望。
金纳米簇 化学发光 电化学发光 体外生物检测 gold nanoclusters chemiluminescence electrochemiluminescence in vitro biological detection
杭州春来科技有限公司工业事业部, 浙江 杭州 310052
基于可调谐半导体中红外激光吸收光谱技术与长光程多次反射技术的有机结合, 利用乙炔 (C2H2) 气体位于中红外波段 3025.7 nm 附近的吸收谱线, 实现了 nmol/mol 级微量 C2H2 气体的快速实时检测。通过 DDS 芯片 AD9958 产生高频正弦波与三角波信号叠加, 经恒流电路实现对带间级联激光器的稳定驱动, 采用 HgCdTe 光电检测器接收中红外激光, 通过集成锁相放大器提取目标信号。基于 White 型多次反射与平面反射的组合设计了一款长光程吸收池, 测量光程达到 19.2 m, 进一步降低了 C2H2 检出限。在实验室对 0～1000 nmol/mol 微量 C2H2 进行了初步测试, 结果表明线性误差不超过 ±1% F.S., 检出限达到 0.29 nmol/mol, 表明该方法具有测量准确性高、测量不受背景气体交叉干扰和使用方便等优势。
光谱学 中红外激光 多次反射 C2H2检测 spectroscopy mid-infrared laser multiple-reflection C2H2 detection
1 广西师范大学电子工程学院光电子与光通信实验室, 广西 桂林 541004
2 南宁师范大学物理与电子学院, 广西 南宁 530001
3 中国电子科技集团公司第三十四研究所, 广西 桂林 541004
提出了一种用于相干接收机色散补偿的 FIR 滤波器, 使用神经网络训练抽头系数, 在平方误差最小时频率响应最优, 同时利用脉冲成型滤波器限制了信号有效带宽的原理, 可以在窄频带中设计滤波器。利用 MATLAB 设计仿真系统, 通过数值仿真分析了滤波器在 QPSK、16QAM 及 64QAM 系统中的误码率性能。结果表明: 在相同条件下与时域均衡算法对比, 当抽头数相同时, 该滤波器具有更好的补偿效果, 且增加抽头数时不会出现补偿效果劣化的现象; 通过在窄频带中设计滤波器, 在补偿效果相同的前提下, 抽头数能减少 37.5% 以上, 降低了滤波器硬件实现复杂度和滤波器延迟。
光通信 相干接收 色散补偿 FIR滤波器 神经网络 optical communication coherent reception dispersion compensation FIR filter neural network
1 中国西南电子技术研究所, 成都 610036
2 陆军装备部驻成都地区航空军事代表室, 成都 610036
当前机载传感器管理中, 信息引导雷达搜索的空域规划问题由信息误差和经验公式确定, 雷达搜索空域较大, 使信息引导失去意义。根据雷达搜索空域规划的基本原则, 结合目标高斯分布的假设和目标截获概率的推导, 建立信息引导雷达空域搜索模型。模型以最小化搜索空域为目标, 同时满足目标截获概率和雷达的探测约束, 实现对不同截获概率需求的搜索空域规划。引入带约束条件的粒子群优化算法对模型进行求解, 仿真结果证明了模型的有效性, 并与传统方法、遗传算法和人工鱼群算法进行了对比。
传感器管理 雷达搜索 信息引导 空域规划 粒子群优化算法 sensor management radar searching information guidance airspace planning PSO
1 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学科学岛分院, 安徽 合肥 230026
3 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥 230009
可调谐半导体激光器具有线宽窄、 波长扫描快、 室温工作等特点, 基于可调谐半导体激光器构成的激光吸收光谱气体测量系统在大气环境检测、 工业生产过程在线检测中得到了广泛的应用。 在实际测量系统中, 由于可调谐半导体激光器中心波长受温度等因素的影响发生偏移, 如不进行中心波长校正, 将造成序列光谱数据重叠, 处理后的光谱线型发生展宽, 进而影响后续的光谱线型拟合, 对气体浓度的反演精度产生影响。 一般采用参考光谱吸收谱线寻峰方法进行序列光谱数据偏移的对齐, 但光谱数据中的随机噪声、 背景噪声、 漂移噪声等因素影响峰线波长的精度。 为了降低上述因素的影响, 提出一种改进的时域相关光谱修正算法, 首先对光谱信号进行自相关, 在一定程度上提高光谱信号的信噪比, 然后再进行时域互相关处理, 能够准确的计算出激光器波长偏移量, 减少由此造成的光谱线型展宽的影响, 提高了浓度反演精度和测量稳定性。 在激光吸收光谱气体浓度检测实验系统中进行了实验验证, 评估结果中, 原始数据标准差为1.482 8, 谱线寻峰方法与时域相关方法修正后数据标准差分别为0.433 9和0.293 6, 改进的时域相关修正方法修正后数据标准差为0.132 5, 改进的时域相关修正方法相关系数均优于0.992, 欧式距离的标准差为1.726 4。 系统稳定性评估中改进方法波长漂移修正后标准偏差为0.144 3。
激光吸收光谱 激光器波长偏移 时域相关 谱线寻峰 Laser absorption spectroscopy Laser wavelength shift Time domain correlation Spectrum peak-finding 光谱学与光谱分析
2018, 38(11): 3328
1 武汉大学 测绘遥感信息工程国家重点实验室, 湖北 武汉 430079
2 中国人民解放军95899部队, 北京 100085
3 中国天绘卫星中心, 北京 102102
4 中国科学院 遥感与数字地球研究所, 北京 100101
为确保航空遥感图像产品相对辐射质量, 提出了一种对两通道按列输出CMOS(互补金属氧化物半导体)图像的非均匀性进行校正的方法。以美国仙童公司CMOS探测器CIS2521F为例, 通过实验室积分球观测试验研究了暗电流噪声、平均灰度、两通道输出等因素造成的图像非均匀性; 然后, 基于实验室积分球观测数据, 采用两点线性法, 校正了由按列放大输出导致的列状条带噪声; 接着, 通过优化拼接线附近图像灰度差异统计结果, 校正了两通道响应不一致造成的图像辐射差异。试验表明, 单通道图像非均匀校正使积分球观测图像的平均非均匀度量值由4.4下降至2.4, 两通道图像非均匀校正消除了两通道图像的目视差异。原始航空遥感图像经过非均匀性校正后, 图像灰度均匀, 能够满足遥感图像判读要求。
遥感图像 图像非均匀性 两通道输出 辐射校正 remote sensing image CMOS Complementary Metal-oxide-semiconductor Tansistor( image nonuniformity double channels radiation correction
