1 贵阳学院 食品与制药工程学院，贵州贵阳550005
2 贵阳学院 农产品无损检测工程研究中心，贵州贵阳550005
猕猴桃可溶性固形物含量（SSC）和硬度是评价其品质的关键参数，同时也是判别其成熟度的重要指标。为探究基于光纤光谱技术预测猕猴桃SSC、硬度和成熟度的可行性并寻求最佳预测模型。首先，采用光纤光谱（200~1 000 nm）采集系统获取不同成熟期“贵长”猕猴桃的反射光谱，并测定SSC和硬度的参考值。接着，基于全光谱和参考值构建偏最小二乘回归（PLSR）和主成分回归（PCR）预测模型。然后，应用连续投影算法（SPA）和竞争性自适应重加权算法（CARS）选取特征波长，构建简化的多元线性回归（MLR）和误差反向传播（BP）网络预测模型。最后，通过偏最小二乘判别分析（PLS-DA）和简化的K近邻（SKNN）算法，构建预测猕猴桃成熟度检测模型。结果表明：CARS-BP模型对SSC的预测性能最优，其预测集决定系数
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=0.90，预测集均方根误差（RMSEP）和剩余预测偏差（RPD）分别为0.64和3.22；CARS-MLR对硬度的预测性能相对最优，其
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=0.83，RMSEP和RPD分别为1.67和2.47；PLS-DA模型对猕猴桃成熟度的检测性能最优，其正确识别率高达100%。该研究为水果品质和成熟度的无损检测提供重要指导。
基于光学薄膜元件的热力学理论, 建立了强激光连续辐照下薄膜元件的热分析模型, 分析了强激光辐照下不同种类的表面杂质诱导薄膜元件的热熔融损伤和热应力损伤的过程。统计了不同口径和不同表面洁净度等级的薄膜元件上可诱导薄膜元件热损伤的杂质数量, 定量分析了杂质诱导薄膜元件热损伤的总面积, 计算了薄膜元件上热损伤的面积超过总面积的3%时所需的曝露时间。研究结果表明, 在强激光连续辐照下, 尺寸处于一定范围内的杂质会诱导薄膜元件的热熔融损伤和热应力损伤, 热损伤的方式与杂质类型密切相关。薄膜元件的口径越大、表面洁净度等级越高, 处于可诱导薄膜元件热损伤尺寸范围内的杂质数量越多。单个杂质诱导薄膜元件热应力损伤的损伤点面积比热熔融损伤的更大。
薄膜 激光器 表面杂质 薄膜元件 热损伤 统计特性 激光与光电子学进展
2018, 55(10): 103101
基于多频带金属开口谐振环结构, 利用GaAs材料的光敏特性和VO2薄膜的热致相变特性, 设计了一种既能实现光控又能实现温控的太赫兹(Terahertz, THz)波调制器, 研究了光强和薄膜温度对 THz波调制特性的影响。 结果表明, 随着光强的增加, 谐振频率均出现蓝移且谐振强度减小, 当光强达到02 μJ·cm-2时, 第二个谐振点(052 THz)蓝移了014 THz, 透射幅度增加达50%; 随着VO2温度增加至相变温度以上, THz波透射幅度急剧减小, 在063 THz处透射幅度减小达455%; 当光强和温度同时控制时, 随着光强和温度的增加, 谐振点频率蓝移且谐振点处的THz波透射幅度增加, 但在温度超过相变温度后, 则温度控制起主导作用。 设计的THz波调制器能通过光控和温控实现对THz波的明显调制效果, 可为实现多功能的THz波功能器件的设计及应用提供参考。
太赫兹 多频带 多种方式控制 光控 温控 Terahertz Multi-bands Multi-control Optical control Thermal control 光谱学与光谱分析
2017, 37(6): 1687
基于开口谐振环结构设计了多频带太赫兹波调制器, 并在谐振环的开口处及两侧均填充温敏介质锑化铟(InSb), 研究了锑化铟的电磁性质随温度的变化、 等效电感的组数对共振频带数目的影响以及锑化铟不同的填充方式对太赫兹波调制特性随温度的变化规律。 研究结果表明, 当环境温度从160 K上升到350 K时, 锑化铟的载流子浓度和等离子体频率逐渐增大, 然而等效介电常数却不断减小; 每增加一组等效电感, 太赫兹波调制器都会相应的增加一个共振频带; 在调制器开口处和两侧均填充锑化铟时, 当环境温度在160～350 K变化时, 温度对太赫兹波的共振频率和共振幅度的调制效果比仅在开口处或者两侧填充锑化铟时更明显, 且随着温度的升高, 每个共振频带所对应的共振频率均明显增大。
太赫兹超材料 多频带 锑化铟 温控 Metamaterials Multi-bands Indium antimonide Thermal control 光谱学与光谱分析
2017, 37(5): 1334
在太赫兹(THz)成像、 雷达探测、 相干通信等许多应用领域中, THz辐射源的频率稳定性是直接影响其应用效果的核心问题之一。 基于双光子迁移效应建立了光泵THz激光器输出激光频率漂移的物理模型, 推导出THz激光频率漂移的解析计算公式。 以光泵甲醇(CH3OH)为例, 给出了不同压强下的甲醇吸收谱线, 定量分析了泵浦光频率漂移和泵浦功率对THz激光频率稳定性的影响, 并讨论了THz激光腔内工作气体压强对THz激光频率漂移的影响。 研究结果表明: 随着泵浦光功率的增加, THz激光频率的漂移量逐渐增加; 随着THz腔内工作气体压强升高, THz激光的频率漂移逐渐下降; 当泵浦光频率漂移量在一定范围时, 将出现THz激光的频率漂移量极值, 且泵浦光的频率漂移量等于工作气体吸收谱线宽度的1/4时, THz激光输出的频率漂移达到极值。 由此可见, 在实际工作中, 不仅需要合理选择腔内的工作条件(压强、 温度), 而且还需要采取措施将泵浦光的频率漂移控制在一定范围以内, 以提高THz激光的输出频率稳定性。
双光子迁移 光泵太赫兹激光器 输出频率稳定 吸收谱线宽度 频率漂移 Two-photon light shift Optically pump THz laser Frequency stability Absorbed line width Frequency drift 光谱学与光谱分析
2016, 36(9): 2755
