为了实现微生物粒子在线监测,基于荧光探测原理设计了微生物粒子计数仪光学系统。对微生物粒子含有的核黄素、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸等物质的荧光特性进行测试和分析,确定了以405 nm波长的半导体激光器作为激发光源,提出了荧光检测系统的整体结构。设计了基于组合光阑和透镜组的光源整形光路以及荧光探测光路,以降低光噪声。完成了系统结构的制作和组装。采用荧光微球对检测系统的性能进行了测试,结果表明:系统的输出噪声约为20 mV,可以实现对粒径为1,2,5,10 μm荧光微球的分级检测,具有信噪比高、检测灵敏度高等特点,对进一步开展气溶胶微生物粒子计数仪的研制具有重要意义。

应用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术开放单光路短光程检测西林瓶内氧气浓度, 因玻璃瓶壁造成入射光多次反射和透射, 形成多光束干涉, 严重影响信号波形和检测精度。 本文提出了一种改变激光入射角度来抑制瓶壁光学干扰的方法, 理论分析了入射角度对透射光强分布的影响, 详细推导了使两相干光束叠加部分在接收端探测范围之外的入射角度计算公式, 并根据现场参数得到理论最佳入射角度。 对氧气浓度1%的样瓶进行多次测量, 将二次谐波信号峰值的平均值作为信号, 峰值的标准差作为噪声, 以信噪比(signal to noise radio, SNR)最大作为系统入射角角度的优化指标, 实验获得系统的实际最佳入射角度。 与决定系数较高的入射角度进行浓度预测对比, 交互验证后的最小二乘拟合结果显示: 相关系数分别为0995 9和0988 9, 前者相比后者提高了07%, 预测的均方根误差(root mean square errors of prediction, RMSEP)分别是0003 1和0005 3, 前者相比后者降低了415%, 说明本文方法所确定的最佳入射角, 能有效抑制玻璃瓶壁引起的多光束干涉影响, 改善系统检测精度。Spectroscopy

分析了集成光学谐振式陀螺中克尔噪声的产生机理，利用导波光学理论建立了克尔噪声的数学模型，并基于此模型得出了克尔噪声对集成光学陀螺极限灵敏度影响的数学表达。分析了不同光源谱宽下谐振腔腔长与克尔噪声引起陀螺输出偏移之间的关系；针对集成光学陀螺中克尔噪声的主要产生原因谐振腔中顺、逆时针的光强不均衡，仿真分析了系统中集成光学调制器的Y分支波导分光比不均衡对陀螺输出的影响，给出了集成光学陀螺中克尔噪声的抑制方法，最后给出了实验装置并采用通过可变衰减器的方法调节入射到谐振腔的光强使两光路光强严格相等，有效地抑制克尔噪声，并给出了初步实验结果。

分析了微型激光投影引擎的两种主要光学噪音：干涉网格和激光散斑产生的基理；提出采用振动的随机位相板同时实现干涉网格和激光散斑抑制的方法并进行了理论分析；自行设计了微型激光投影引擎，利用微型电控马达带动随机位相板振动，用CCD相机在不同的F#及曝光时间下对投影图像进行了采集，并对图像的散斑对比度行了测试.结果表明，通过静止的随机位相板可以很好地抑制干涉网格噪音；通过使随机位相板以大于视觉暂留效应形成的融合频率进行振动，可以同时抑制干涉网格和激光散斑，使得散斑对比度小于5%，达到投影观察的要求.

导出了单一串扰情况下,串扰光和系统光噪声共同存在时,接收机输入光信号及其基带输出信号的表达式.阐述了信号光与串扰光的物理相干性与信号数字逻辑相关性问题.计算了在最优判决门限情况下,背景误码率在10-9条件时,信号光消光比与串扰光消光比对系统误码率的影响.结果表明,消光比在8～12 dB的范围内,系统的误码特性接近最优.

给出了研制的1.3 μm InGaAsP/InP超辐射发光二极管的低频光噪声和电噪声及其相关性的实验结果。结合电导数、光导数及光谱测试进行了分析和讨论。结果表明,超辐射发光二极管的低频光噪声和电噪声有相关性,其噪声大小与器件材料质量、结构参数及工作条件密切相关。