上海大学特种光纤与光接入网省部共建国家重点实验室培育基地，特种光纤与先进通信 国际合作联合实验室，上海 200444
超声波在金属、陶瓷等不透明介质中具有强穿透特性，其作为感测单元的超声安全监测技术已成为一种重要的检测工具。与传统的压电超声传感器相比，光纤超声传感器具有较强的抗干扰性、复用性、高灵敏性和宽探测频带，在结构无损探测和电力安全系统等领域具有大量的应用。针对安全监测中声发射信号的特性以及探测手段，主要综述了光纤超声传感技术以及光纤超声在安全监测领域中的应用，并就光纤超声传感机理、传感方法以及传感过程中存在的问题进行深入分析，最后对本领域未来潜在的发展方向和应用价值进行讨论。
激光与光电子学进展
2021, 58(13): 1306018
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
2 天津市生物医学检测技术与仪器重点实验室, 天津 300072
搭建了一套多角度扫描的高灵敏度光声介观(OPAM)实验系统,可同时实现高灵敏度测量和多角度信息获取,并利用该系统对小动物肿瘤的结构信息与功能信息进行了初探。通过仿体实验验证了所搭建系统的空间分辨能力,满足OPAM成像需求;通过对两种小动物肿瘤模型进行OPAM实验,可获得肿瘤的结构图像以及两种肿瘤较为明显的类型特征;之后利用该系统在双波长测量条件下获得了肿瘤的血氧饱和度值。实验表明,该OPAM系统可以为肿瘤学研究提供一定的参考与指导,在生物医学研究领域具有较好的应用前景。
医用光学 光声介观 双波长 聚焦超声探测器 多角度扫描 肿瘤实验
江西科技师范大学光电子与通信重点实验室, 江西 南昌 330038
构建了一套基于侧向模式的光学参数振荡(optical parameter oscillator, OPO)脉冲激光激发-超声传感的血糖光声检测系统, 并且将激发波长、 激光能量、 探测频率和温度等对血糖光声检测的影响, 在系统结构上进行了有效融合。 然后, 以不同浓度的葡萄糖溶液作为测试样品, 实验研究了几个因素(激发波长、 激光能量、 探测频率和温度等)对葡萄糖光声检测和浓度预测的影响。 实验得到了不同浓度葡萄糖溶液在不同影响因素条件下的葡萄糖实时光声信号和光声峰峰值, 同时, 为了得到不同因素对葡萄糖光声值和浓度预测的影响规律, 通过线性回归算法建立了葡萄糖光声峰峰值与各因素变化, 以及不同因素下光声峰峰值与浓度梯度的映射关系模型。 实验和模型预测结果表明: 相比1 200和1 300 nm波长而言, 1 064 nm波长下的葡萄糖光声峰峰值与浓度梯度模型预测效果最好, 模型相关系数达到0.986; 葡萄糖光声峰峰值随着脉冲激光输出能量的增大呈线性增大趋势, 且葡萄糖浓度预测准确度随着激光输出能量增大有所提高; 根据不同探测频率的超声探测器捕获的葡萄糖光声峰峰值与浓度梯度建模效果来看, 响应频率为1 MHz的超声探测器相比2.5和10 MHz的超声探测器, 在葡萄糖光声信号探测上具有更好的探测效果; 最后, 实验发现, 葡萄糖光声峰峰值随着温度和浓度的增大均呈线性增大趋势, 且浓度预测误差随着温度的升高逐渐增大。
血糖 光声检测 脉冲激光 超声探测 温度 Blood glucose Photoacoustic measurement Pulsed laser Ultrasonic detection Temperature 光谱学与光谱分析
2018, 38(10): 3023
1 华南师范大学物理与电信学院, 广东 广州 510006
2 华南农业大学工程学院, 广东 广州 510642
阐述了光声成像的基本原理，综述了现有的几种光声成像方法、原理及成果。介绍了国内外多个研究小组在光声成像领域所取得的一些成果，主要包括：用超声探测器记录光声信号的滤波反投影算法光声成像；超声探测器结合声透镜的傅里叶方法；用探测光做载波调制光声信号，将光声信号转化为光信号，经光学系统解调，将样品像显示在CCD摄像机上的实时光声成像等。对比了几种光声成像方法，并提出了一些光声成像的新思路。
医用光学 光声信号 光声成像 超声探测器 调制 解调 激光与光电子学进展
2012, 49(2): 020004
