基于插板法测液体表面张力系数的基本原理,介绍了一种利用半导体激光器及准直光学系统输出的矩形平行光束,结合线阵CCD传感器,实现液体表面张力系数快速测量的方法.通过测量激光束两边沿在液体表面的入射角来求得表面张力系数,解决了插板法测液体表面张力系数的液面上升高度和接触角检测难题,避免了人为因素的影响.推导了矩形激光束两边沿在液体弯月面的入射角与表面张力系数的关系,以及用CCD测量激光入射角的计算公式,并进行了参数设计和误差分析.结果表明:为了提高液体表面张力系数的测量精度,在满足测量条件下,应采用尽可能大的矩形激光束宽度、激光入射角和CCD相对距离.理论分析表明,当光束宽度的测量误差为5 μm时,水的表面张力系数测量精度为1%.若将光束宽度的测量误差减小到2 μm,则水的表面张力系数理论精度可达0.5%.实验结果证明了水的表面张力系数测量精度达到1%.

介绍了一种可测量生物膜层厚度的长周期光纤光栅(LPG)传感器,其原理是在光纤包层(折射率为n2)外涂上特殊的生物活性膜层(折射率为n3),在n3≥n2的条件下,生物膜层厚度的变化将引起LPG谐振波长的改变,通过测量LPG谐振波长的移动量就能得到生物膜层厚度的变化量.该传感器主要用于确定血液里是否存在抗原,用抗体作为生物活性膜层,当测到的谐振波长发生了位移,就可以推知抗体和抗原发生了反应,说明血液中存在抗原.硅化膜的折射率和抗原、抗体物质的折射率非常接近,可作为成膜基底材料,基底膜层厚度可选择在120 nm左右.谐振波长的解调采用可调谐F-P腔干涉解调,结构简单,体积小,易于实用化.

介绍了光纤光栅Bragg波长的匹配解调原理,分析了传感光纤光栅和匹配光纤光栅的反射谱相关函数,说明相关函数与光电探测器输出信号具有线性关系.指出基于最大相关原理(光电探测器输出信号极值判断法)的匹配解调只适用于两个光纤光栅具有相同的反射谱型.采用光电探测器输出信号峰值判读时,传感光纤光栅的啁啾效应会引起Bragg波长的解调误差.理论分析和实验研究表明,对光电探测器输出信号进行去卷积运算处理可以消除传感光纤光栅啁啾效应对Bragg波长?獾骶鹊挠跋?

本文报道用250W连续Nd:YAG激光补焊机对内燃机气门锥面上的气孔进行补焊。探讨焊料、填料方式和激光作用时间对补焊成功率的影响。实验证明,这种补焊方法的成功率达到75%以上,获得了很大的经济效益。