1 中国海洋大学化学化工学院，山东 青岛 266000
2 齐鲁工业大学（山东省科学院）海洋仪器仪表研究所，山东 青岛 266000
近年来，基于新型荧光材料制备的荧光型光纤传感器由于具有发光强、灵敏度高、能够实时监测、操作简单等优点，在海洋环境、水质监测以及血液分析等领域都有着广泛的应用。本文论述了荧光型光纤传感器在溶解氧、pH和二氧化碳检测领域的最新研究进展，总结了不同类型荧光材料的检测机理、优缺点以及主要性能参数。最后，结合当前荧光型光纤传感器面临的问题与挑战对未来的发展方向进行了分析与展望。
光纤光学 光纤传感器 溶解氧 pH 二氧化碳 荧光材料 激光与光电子学进展
2023, 60(17): 1700004
空军工程大学装备管理与无人机工程学院,西安 710000
针对航空产品传统危害性矩阵分析中危害度计算精确度和效率低的问题,提出基于二维云模型的危害性评估方法。首先,采用二维云模型对产品单一故障模式进行危害性分析,求解其单一故障模式危害性水平; 然后,采用灰色关联聚类分析和信息熵相结合的方法,对故障模式进行赋权,将多种故障模式的危害性水平聚合为整个产品的危害性水平; 最后,结合某飞机升降舵操纵分系统案例分析,验证了所提方法的正确性。
危害性分析 故障模式 二维云模型 灰色关联聚类分析 criticality analysis failure mode planar cloud model gray relation and clustering analysis
重庆理工大学理学院绿色能源材料技术与系统重庆市重点实验室, 重庆 400054
提出以单缺陷双边带非线性载流子输运方程描述InP∶Fe中光折变动态光栅的写入过程,通过微扰法将非线性方程线性化,从而求得小调制干涉图样下空间电荷场的稳态解,并用耦合波方程建立空间电荷场与增益系数的关系。研究温度、泵浦光强、外加直流电场和入射角对增益系数的影响。结果表明,增益系数存在温度-光强共振,最佳泵浦光强强烈依赖于晶体工作温度;施加直流电场对增益系数有明显提升作用,在10 kV·cm -1范围内增益随外加直流电场增加而线性增加;并且,在温度-光强共振条件下存在最佳入射角。在室温为298 K和外加电场为5 kV·cm -1时,最佳泵浦光强为218 mW·cm -2,最佳入射角为5°。通过InP∶Fe双波混频实验研究泵浦光强、外加直流电场和入射角对增益系数的影响,实验结果表明,增益系数变化规律与理论预测一致,验证了单缺陷双边带模型的合理性,该研究为Ⅲ-Ⅴ族半导体光折变晶体的双波混频研究提供重要的参考价值。
非线性光学 光折变材料 双波混频 空间电荷场 增益 外加电场 磷化铟 光学学报
2021, 41(12): 1219001
1 上海航天设备制造总厂有限公司国防特种焊接技术创新中心, 上海 200245
2 阿帕奇光纤激光技术有限公司, 上海 201702
以聚酰胺(PA)和不锈钢(1Cr18Ni9Ti)搭接接头为研究对象,计算了焊接过程中界面处的热过程,并分析了其对塑料热分解行为影响,获得了优化的焊接热输入;然后通过试验验证,获得了稳定连接的PA-1Cr18Ni9Ti接头,并对PA-1Cr18Ni9Ti界面的连接机制进行研究。结果表明:焊接过程中聚酰胺的热分解与时间、升温速率有关;当激光焊接热输入为77.8 J·mm -1(激光功率700 W,焊接速度9 mm·s -1,离焦量70 mm)时,可保证PA-1Cr18Ni9Ti界面处的聚酰胺在充分熔化、铺展的同时,减少热分解,同时可避免聚酰胺的烧蚀和碳化;PA-1Cr18Ni9Ti界面能够形成Cr—O—C化学键,有利于提高两者的结合强度。
激光技术 激光透射焊接 聚酰胺 不锈钢 热分解
针对目前视觉监控领域中采集到的人物数据样本量少和特征单一的问题，提出了一种具有高视觉感知约束的双向生成对抗网络生成期望人物姿态图像的方法。采用给定人物的单个图像和期望姿态的二维骨架作为双向生成对抗网络的输入，生成具有该目标人物期望姿态的图像。将生成的期望姿态图像反映射回原始姿态图像，利用少量的图像以无监督学习方式进行学习，生成该人物期望姿态的高质量图像。提出的方法在 DeepFashion公开数据集上进行了实验，结果表明，采用文中提出的方法生成的图像结构相似度(SSIM)比以往的方法提高了 0.28，有效的提升了基于无监督学习的单人多姿态人物图像生成的质量。
半监督学习 视觉监控 生成对抗网络 结构相似度 semi-supervised learning visual surveillance generative adversarial network structural similari. ty index
1 重庆理工大学理学院绿色能源材料技术与系统重庆市重点实验室, 重庆 400054
2 中国人民解放军陆军勤务学院基础部, 重庆 401311
提出一种基于半导体光放大器的光纤环形激光器动态应变传感器系统。在此传感系统中,将基于半导体光放大器的光纤环形激光器结合光纤布拉格光栅作为光纤激光器的波长选择元件,用来探测外界的动态应变信号。激光腔的外部配置一个不可调谐的光纤法布里-珀罗滤波器作为强度解调器,同时配置光纤带通滤波器,可实现多个光纤光栅反射信号分离输出的功能。实验结果表明,传感系统对动态应变信号有较好的响应,能够测量高达200 kHz的动态应变信号,具备解调MHz频率范围信号的能力,验证了复用解调的可行性。该系统具有结构简单、成本低等特点,可应用于结构健康监测中动态应变信号的检测。
光纤光学 强度解调 动态应变 滤波器 光纤布拉格光栅 光学学报
2019, 39(10): 1006006
为充分提取复杂掺伪食用油的特征信息, 提出并建立一种掺伪芝麻油的判别方法.采集40个纯芝麻油和40个掺入不同浓度玉米油的芝麻油的常规一维近红外透射光谱和中红外衰减全反射光谱.对两样本采用二维相关谱技术进行相关计算, 得到每一样品的同步和异步二维近红外相关谱和中红外相关谱, 并进行预处理, 得到其对应的同步-异步二维近红外相关谱和中红外相关谱.采用多维主成分分析法提取其特征, 并将其得分矩阵进行融合.基于融合的得分矩阵, 以及单一近红外、中红外相关谱得分矩阵分别建立纯芝麻油和掺伪芝麻油偏最小二乘判别分析模型, 三个模型对预测集样品的判别正确率分别为100%、96.2%和96.2%.研究结果表明, 所提出的方法可提取更多的特征信息, 提供更好的分析结果.
同步-异步二维相关谱 食品安全检测 信息融合 芝麻油 偏最小二乘判别 Synchronous-asynchronous two-dimensional correlati Food safety detection Information fusion Sesame oil Partial least squares discrimination analysis.
苏州大学材料与化学化工学部,江苏 苏州 215123
挥发性有机物在自然环境中普遍存在,对人体健康造成显著影响,为此亟待发展高灵敏度的快速识别和检测技术。本文通过制备和优化表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)基底,实现了强吸附和弱吸附型挥发性有机物的检测。首先利用化学方法合成了粒径约为30 nm的均匀准球形金纳米粒子,该粒子具有SERS效应以及良好的化学稳定性,以该纳米粒子为单元,通过气液两相界面自组装技术制备增强性能好、SERS信号均匀的金纳米粒子单层膜(Au MLF),并以此为SERS基底对挥发性有机物苯硫酚进行了检测。为了实现弱吸附挥发物质的检测,对Au MLF表面进行了修饰,构建了聚二甲基硅氧烷(PDMS)-Au MLF复合基底,实现了苯及二甲苯等弱吸附型挥发性有机物的检测。
金纳米粒子单层膜 挥发性有机物 现场检测 Au monolayer film SERS SERS PDMS PDMS volatile organic compounds in situ detection
