作者单位
摘要
1 福州大学机械工程及自动化学院, 福建 福州 350108
2 福州大学机械工程及自动化学院, 福建 福州 350108 莆田学院新工科产业学院, 福建 莆田 351100
3 莆田学院新工科产业学院, 福建 莆田 351100
4 西人马联合测控(泉州)科技有限公司, 福建 泉州 362011
工程塑料优异的介电性能和金属可替代性, 使其成为5G建设的热门材料。 对外观相近但性能不同的几种工程塑料的检测与定性分析, 有助于工程塑料更好地应用于5G线路板和天线模块的制造。 应用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)对几种常见的工程塑料PEEK、 PPS、 ABS进行光谱检测, 分别得到三种工程塑料在太赫兹波段的光谱数据。 通过快速傅里叶变换, 将三种工程塑料的THz时域光谱进行转换, 获取工程塑料在0.1~1.2 THz下的THz频域光谱, 并经过计算提取出相应的吸收光谱。 分析THz时域光谱可知, 不同种类工程塑料的THz时域谱存在时间延迟线和振幅的差异, 可以直观地显示出各种塑料间的差异, 这表明工程塑料的THz-TDS分类识别具有一定的可行性。 但由于同属工程塑料, 在太赫兹波段上表现为峰位、 峰值相近, 且各个材料无明显的THz特征吸收峰, 因此无法直接以指纹谱进行判定。 鉴于此, 研究将非线性工具卷积神经网络(CNN)应用于无明显特征吸收峰的工程塑料识别研究的可行性, 通过对CNN的网络结构和重要权值参数的优化, 提出了一种改进的CNN分类模型。 该模型使用LeakyRelu激活函数, 添加BN层, 利用Adams梯度下降算法, 保证分类器的鲁棒性, 加快网络分类速度, 提高太赫兹吸收光谱识别精度, 同时可以有效地解决由于THz光谱数据量不足而容易陷入局部最优问题。 并将该方法同传统的线性工具主成分分析-支持向量机法(PCA-SVM)进行对比。 对比实验结果显示: 改进的CNN分类模型平均运行耗时为0.15 ms, 训练集准确率为99.6%, 测试集准确率达到98.8%; 相较传统的PCA-SVM分类模型, 其分类效率大幅提升, 同时测试集分类准确率提高了27.3%, 训练集分类准确率提高了30.9%。 研究结果表明: 将THz-TDS与改进的CNN分类模型相结合, 能够实现对上述三种工程塑料的精确鉴别与分类识别, 为工程塑料的非接触快速无损检测和识别提供了新方法, 也为其他无THz特征峰物质的识别与检测方法研究提供参考。
太赫兹时域光谱检测技术 工程塑料 卷积神经网络 分类识别 Terahertz time-domain spectroscopy Engineering plastics Convolutional neural network Classification recognition 
光谱学与光谱分析
2023, 43(5): 1387
作者单位
摘要
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津 300072
在页岩气的开采过程中,需要对压裂作业中产生的微震波进行检测。在传统的基于后向瑞利散射的分布式光纤传感技术的基础上,提出了一种应用于微震波检测的线性扫频脉冲调制方法。将调制系统中的矩形脉冲改为线性扫频脉冲,通过压缩脉冲匹配滤波的方式实现长距离、高空间分辨率传感。经过仿真与实验验证,选用线宽约为10 kHz的窄线宽激光器为光源,经电光调制与声光调制,可实现扫频范围为5.6~5.8 GHz、扫频时间为2 μs、传感距离为10 km的线性扫频信号调制,接收到的后向瑞利散射信号强度范围为-60~-50 dBm。
分布式声波传感 线性扫频 微震信号调制 微震检测技术 
激光与光电子学进展
2023, 60(23): 2306006
师月崇 1,2李亚飞 1,2宋芳 1,2郑传涛 1,2,*王一丁 1,2
作者单位
摘要
1 吉林大学 电子科学与工程学院 集成光电子学国家重点实验室,长春 130012
2 吉林省红外气体传感技术工程研究中心,长春 130012
为了加快气体吸收光谱分析算法的求解速度、重构算法的硬件逻辑,采用现场可编程门阵列(FPGA)器件,结合波长调制光谱技术,研制了一种硬件可重构波长调制甲烷传感器。根据应用功能需求,可在硬件层面重构逻辑电路,从而更新系统工作模式和探测参数。采用流水线技术,对光谱分析算法进行了硬件加速,光谱分析部分的输入与输出之间的时间延迟仅为4.05 ms。实验分析了该传感器在连续、间歇两种工作状态下的波形与电流,证明了该系统工作模式的可重构特性,也证实了采用间歇式工作降低激光气体传感器功耗的可行性。采用正弦信号对FPGA算法部分的功能进行了测试,结果表明,测得的信号幅值与输入信号幅值的线性度达到了99.99%。采用中心波长为2 334 nm的分布式反馈激光器作为光源、光程为25 m的赫里奥特气室作为气体吸收池,开展了甲烷检测实验。传感器的线性度为99.97%,响应时间约为4.9 s。艾伦方差结果表明,当积分时间为0.5 s时,传感器的检测下限为7.8×10-6。开展的甲烷泄露实验证实了该传感器的现场应用能力。设计的FPGA算法,通过硬件编程,可实现传感器工作模式与参数的灵活重构,在激光气体传感领域具有较好的片上集成应用前景。
光电检测技术 红外吸收光谱 波长调制光谱 现场可编程门阵列 气体检测 Optoelectronic detection technique Infrared absorption spectroscopy Wavelength modulated spectroscopy Field programmable gate array Gas detection 
光子学报
2023, 52(10): 1052407
付翔 1,2乐文冉 2王颖 2汪亚 2[ ... ]占生宝 2,*
作者单位
摘要
1 滁州学院 机械与电气工程学院,滁州 239000
2 安庆师范大学 电子工程与智能制造学院,安庆 246133
光谱检测是鉴别物质类型、掌握物质含量的重要手段。凹面光栅作为光谱检测仪的核心器件,其成像质量直接影响检测质量,影响凹面光栅的成像质量归类为像差消除与分辨率提升两个方面。综述了光谱检测仪研制、像差消除与分辨率提升的研究进展; 总结了各方案消除像差、提高分辨率的技巧、特色以及需满足的条件; 最后展望了基于凹面光栅的光谱检测未来可能发展方向。
光谱学 衍射与光栅 成像 光谱 检测技术 像差 分辨率 spectroscopy diffraction and gratings imaging spectra detection technology aberration resolution 
激光技术
2023, 47(6): 757
作者单位
摘要
1 东华大学检测实验室, 先进玻璃制造技术教育部工程研究中心, 上海 201620
2 上海长宁人力资源有限公司, 上海 200050
眼镜产品广泛用于人们的日常生活, 但过量的镍元素析出将对人体健康产生不利影响, 国内外皆颁布了关于眼镜架镍析出量限制和检测的标准。通过对国家标准GB/T 38009-2019、国外标准ISO/TS 24348-2014 和EN 16128:2015的检测原理、检测方法和技术要求等方面的对比分析, 方便相关企业和检测机构更好地掌握标准和使用标准。
镍析出量 国内外标准对比 检测原理 检测技术 检测要求 nickel release comparison of domestic and foreign standards detection principle detection methods testing requirement 
玻璃搪瓷与眼镜
2023, 51(5): 9
作者单位
摘要
重庆邮电大学移通学院, 重庆 401520
针对现有电气设备高频局部放电检测方法中存在的检测准确性较差等问题, 提出一种基于调制激光相位的电气设备高频局部放电检测技术。通过高斯误差函数确定频域窗宽, 完成电气设备高频局部放电信号的采集; 依据电气设备局域放电窄带干扰信号正弦或余弦信号特点, 采用傅里叶级数方法抑制窄带干扰, 并提取放电类干扰信号特征, 在此基础上, 通过同步标定高频信号, 并对激光相位脉冲进行分离, 完成电气设备高频局部放电检测。试验结果表明, 设计的采用调制激光相位检测电气设备高频局部放电技术, 有效提高了电气设备高频局部放电检测准确度, 且检测花费时间始终低于4 min。
调制激光相位 电气设备 高频局部放电检测技术 干扰 分离 modulated laser phase electrical equipment high frequency partial discharge detection technol interference separation 
应用激光
2022, 42(6): 84
樊国翔 1,2,3李杨 1,2,3,*张文喜 1,2,3伍洲 1,2,3吕彤 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094
2 中国科学院计算光学成像技术重点实验室,北京 100094
3 中国科学院大学 光电学院,北京 100094
双波长干涉检测技术可以实现高动态范围与高测试精度的兼顾,是一种极具潜力的检测技术,用于干涉检测的压电位移机械移相技术存在着一些问题,使用全视场外差移相技术,低频差的外差光源与面阵探测器采集帧率相配合,相较于传统的压电位移机械移相技术,可以同时保证不同波长的移相精度,简化移相的复杂度,且可以方便实现多步移相。提出了全视场外差移相双波长干涉测量技术,并搭建了全视场外差移相双波长干涉测量系统,测试了在边缘最高偏离顶点球13 μm的非球面以及高度为(1.3±0.1) μm的台阶,经过实验验证其非球面面形PV测试精度为λ/3.53 (λ=633 nm),面形PV测试重复精度为λ/77.38,面形RMS测试精度为λ/14.16,面形RMS测试重复精度为λ/919.10,台阶高度测试精度为λ/16.19,测试重复精度为λ/311.85。
面形检测技术 全视场外差 双波长干涉 非球面 移相 surface testing technology full-field heterodyne two wavelength interferometry asphere phase shifting 
红外与激光工程
2022, 51(9): 20220118
作者单位
摘要
山东大学新一代半导体材料研究院, 济南 250100
SiC作为代表性的第三代半导体材料, 具有优异的物理化学性能。随着材料及应用的发展, SiC衬底在航天电源、电动汽车、智能电网、轨道交通、工业电机等领域的应用日益重要。相比第一代半导体材料如Si和第二代半导体材料如GaAs而言, SiC衬底质量还有很大的改善空间, 是现阶段研发和产业的热点。其中SiC单晶缺陷, 特别是一维位错缺陷的检测和降低, 是近10年内重要的研究内容。本文重点对SiC中位错的形成原因、位错检测技术、位错密度降低方法及近年来SiC单晶中位错的优化水平进行总结归纳, 并提出了SiC需要继续突破和发展的方向。
位错 位错形成原因 位错检测技术 位错密度降低方法 位错密度优化水平 SiC SiC dislocation cause of dislocation formation dislocation detection technology method of reducing dislocation density dislocation optimization level 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1973
作者单位
摘要
1 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院, 测量理论与精密仪器安徽省重点实验室, 安徽 合肥230009
2 中国石油大学(华东)控制科学与工程学院, 山东 青岛 266580
液体活检是近些年新兴的体外诊断技术, 通过从肿瘤患者外周血中筛选出肿瘤细胞来检测和分析其上携带的各种生命信息, 具有便捷、侵入性小、检测精度高等特点。循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cells, CTCs)作为液体活检的重要标志物之一, 对于癌症的早期检测、疗效评估以及预后监测具有重要意义。但是血液中CTCs的含量非常少, 通常每毫升血液中仅含有1~10个CTCs, 还有数以百亿计的血细胞, 所以CTCs的富集以及筛选是液体活检中的难题, 对CTCs所携带的生命信息进行解析是关键。总结了经典的CTCs分离方法并重点概括了CTCs的检测技术。
液体活检 微流控技术 循环肿瘤细胞(CTCs) 表面增强拉曼散射 检测技术 liquid biopsy microfluidics technology circulating tumor cells surface enhancement of Raman scattering detection technology 
光学与光电技术
2022, 20(4): 1
作者单位
摘要
1 西北农林科技大学水利与建筑工程学院, 杨凌 712100
2 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室, 杨凌 712100
3 昆明理工大学电力工程学院, 昆明 650500
我国西北地区日、年温差大, 混凝土经历着温差产生的热疲劳劣化。保持环境湿度恒定, 在20 ℃、30 ℃、40 ℃温差下开展两种强度等级的混凝土热疲劳试验, 测定其抗压强度、劈裂抗拉强度等宏观性能变化规律; 通过超声无损检测技术和压汞试验测定微观结构。结果表明: 热疲劳劣化效应明显, 随循环温差的增大和循环次数增加, 混凝土强度下降明显, C40混凝土下降幅度大于C25混凝土, 且劈裂抗拉强度较抗压强度对热疲劳作用更敏感; 超声波速呈减小趋势, 说明混凝土内部裂隙缺陷增多; 同一循环温差下, 混凝土的孔隙率、孔隙总体积、平均孔径、中值孔径、最可几孔径随温差循环次数增加而增大, 孔隙总表面积减小, 孔隙结构表现出粗化的特征且呈劣化的趋势, C40混凝土的孔隙率小于C25混凝土, 但其孔隙率相对变化值更大, 从微观层面揭示了混凝土在热疲劳作用下强度损伤的内在原因。
混凝土 恒湿环境 热疲劳 强度劣化 超声无损检测技术 微观结构 concrete constant humidity thermal fatigue strength degradation ultrasonic nondestructive technology microstructure 
硅酸盐通报
2022, 41(3): 825

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