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荧光式传感技术研究进展 被引量:7
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作者 张巍巍 程浩 +2 位作者 肖慧荣 伏燕军 何兴道 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1-13,共13页
荧光式传感技术是一种跨多个学科的新型传感技术,目前非光物理量的荧光式传感器研究多处于起步阶段。结合实验室在荧光式传感方法及应用方面开展的研究,从温度、力、位移、湿度等参量角度,解释了荧光式传感原理;讨论了荧光寿命、荧光强... 荧光式传感技术是一种跨多个学科的新型传感技术,目前非光物理量的荧光式传感器研究多处于起步阶段。结合实验室在荧光式传感方法及应用方面开展的研究,从温度、力、位移、湿度等参量角度,解释了荧光式传感原理;讨论了荧光寿命、荧光强度猝灭、荧光强度比、荧光谱移动、荧光混色法等多种荧光式传感方法及其典型传感特性,指出荧光寿命式、荧光强度猝灭式技术二者的基础物理效应相同;介绍了荧光光谱数据的处理方式方法,其中重点介绍了表征谱带轮廓整体频移的新型参量"谱带重心"的定义,以及该参量如何在不改变光谱仪器硬件条件的前提下提高传感精度;最后对荧光式传感技术的发展方向和应用前景提出了思考。 展开更多
关键词 荧光传感 荧光光谱 温度 应力 位移 湿度
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太阳能电池伏安特性测试方法及其应用的评述
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作者 严由康 肖文波 +3 位作者 周恒 李傲 孙雪琴 吴华明 《电源学报》 北大核心 2025年第3期309-317,共9页
太阳能电池伏安(I-V)特性是准确评估电池性能并排查其故障的重要参数。为此,首先对近年来太阳能电池伏安特性的5类测量方法(可变电阻负载法、电子负载法、DC-DC转换器负载法、四象限电源法和电容负载法)进行了系统性地总结,并指出它们... 太阳能电池伏安(I-V)特性是准确评估电池性能并排查其故障的重要参数。为此,首先对近年来太阳能电池伏安特性的5类测量方法(可变电阻负载法、电子负载法、DC-DC转换器负载法、四象限电源法和电容负载法)进行了系统性地总结,并指出它们的优缺点。其次,分析I-V测量方法在提取电池参数与诊断电池及组件老化、局部遮阴、尘埃堆积和短路故障方面的应用情况。最后,展望了电池伏安特性测量方法的发展趋势,预测DC-DC转换器负载法和电容负载法将成为未来伏安特性测量的主流方法。 展开更多
关键词 太阳能电池 I-V曲线 测量方法 参数提取 故障诊断
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真空灭弧室真空度在线检测系统 被引量:3
3
作者 肖慧荣 刘建魁 邓加南 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期106-112,共7页
为了能够准确地判断真空灭弧室的在线工作状态,本文基于屏蔽罩电位法原理研制了一种高精度耦合电容传感探头来采集灭弧室屏蔽罩上的交流电位信号;搭建了一套真空标定系统,获得了传感探头输出电压与真空度压强之间对应关系的拟合公式;基... 为了能够准确地判断真空灭弧室的在线工作状态,本文基于屏蔽罩电位法原理研制了一种高精度耦合电容传感探头来采集灭弧室屏蔽罩上的交流电位信号;搭建了一套真空标定系统,获得了传感探头输出电压与真空度压强之间对应关系的拟合公式;基于所获得的拟合公式,设计了一套基于DSP F2812和STM32为微处理器的真空度在线检测系统。系统采用无线通信模块nRF24L01传输数据,解决了高电压复杂磁场下的数据传输等问题。试验结果表明,在6 k V高压环境下,该系统能够完成在10-2Pa真空度压强范围内的测量,其精度能够满足大部分的工程实际应用。 展开更多
关键词 真空灭弧室 真空度 耦合电容传感探头 在线检测 无线通信
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基于数据采集卡及电子负载的太阳能电池伏安特性测试系统 被引量:1
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作者 雷剑鹏 肖邦治 +3 位作者 肖文波 吴华明 刘伟庆 陈文浩 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第2期79-84,共6页
为低成本高速测量太阳能电池伏安特性,设计一套基于数据采集卡(DAQ)及金属-氧化物半导体场效应晶体管电子负载(MOS)的测量系统。该系统硬件主要包括DAQ、MOS以及采样电阻等,软件主要包括数据采集模块、数据分析处理模块、数据存储模块... 为低成本高速测量太阳能电池伏安特性,设计一套基于数据采集卡(DAQ)及金属-氧化物半导体场效应晶体管电子负载(MOS)的测量系统。该系统硬件主要包括DAQ、MOS以及采样电阻等,软件主要包括数据采集模块、数据分析处理模块、数据存储模块等。对测量系统研究有三点结论。第1点是系统测量结果与Keithley 2400源表对比,它们之间全局相对误差约为9.5%;与电阻箱负载测量结果对比,它们之间最大功率点相差约17%;说明系统测量精度较高。第2点是发现MOS管电子负载无法实现零阻值负载,但可在电池最大功率点附近做到几乎连续电阻变化;管子型号影响测量结果,且开态电阻大的MOS管测量误差大。采样电阻应选择小的但不能无穷小,因为当使用小的采样电阻时导线电阻将对测量结果严重影响。第3点是采用Matlab/Simulink建模和拟合实验数据时,可获得电池短路电流、反向饱和电流及二极管理想因子,弥补系统固有缺点。 展开更多
关键词 数据采集卡 MOS管 太阳能电池 I-V曲线
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遮荫下光伏发电数学模型的对比研究 被引量:14
5
作者 肖文波 余晓鹏 +1 位作者 张华明 吴华明 《电测与仪表》 北大核心 2019年第10期56-61,共6页
对比研究了光伏系统的两种局部遮荫发电模型,即幂律模型与四参数模型。结果首先发现,上述两种模型都和实验数据总体符合较好,但都有明显误差,原因在于,两种模型都是在简化下获得;其次,可以看出在低偏置电压下,两种模型都与实验数据符合... 对比研究了光伏系统的两种局部遮荫发电模型,即幂律模型与四参数模型。结果首先发现,上述两种模型都和实验数据总体符合较好,但都有明显误差,原因在于,两种模型都是在简化下获得;其次,可以看出在低偏置电压下,两种模型都与实验数据符合较好,而在高偏置电压下,出现明显的误差,原因在于低偏置电压的时候,电池内部二极管未达到导通,流过二极管上的电流极小,可以忽略,电池可以看成是一个恒流源加上负载。随着偏压的增大,电池非线性效应显著增强,从而导致发电模型不适用'再次,注意到非均勻光照下,电池的工作状态受旁路二极管的影响不能由简单分析得到。旁路二极管是否处于阻断状态是一个渐变的过程,而不是简单的突变过程;最后,从理论与实验数据之间的均方根误差分析,可知四参数模型优于幂律模型,原因可能在于四参数模型考虑了光电流、反向饱和电流、理想因子、串联电阻的影响。 展开更多
关键词 光伏电池 发电模型 阴影遮挡 对比研究 非线性效应
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光子晶体齿状波导的滤波特性研究 被引量:8
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作者 刘云凤 刘彬 +2 位作者 陈佳 何兴道 李淑静 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期237-240,共4页
为了设计基于光子晶体波导的高性能滤波器件,在2维正方格子光子晶体波导结构中引入一系列齿状缺陷,采用有限元法对齿状光子晶体波导的传输特性进行了数值仿真和理论分析。结果表明,对于单个齿状缺陷,缺陷产生的共振频率使得在光子晶体... 为了设计基于光子晶体波导的高性能滤波器件,在2维正方格子光子晶体波导结构中引入一系列齿状缺陷,采用有限元法对齿状光子晶体波导的传输特性进行了数值仿真和理论分析。结果表明,对于单个齿状缺陷,缺陷产生的共振频率使得在光子晶体波导通频域带出现带隙结构,可以实现良好的窄带滤波,并且通过改变齿状缺陷深度可以有效地控制缺陷的共振频率;引入多个齿状缺陷,缺陷之间会经过耦合作用形成一系列缺陷态,使得在光子晶体波导导通频域中出现宽带的带隙结构,可以实现宽带滤波。该光子晶体波导滤波器对窄/宽带滤波可根据波导结构中引入的齿状缺陷进行简单灵活调节。此研究在设计基于光子晶体波导的光子滤波器件方面具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 光学器件 滤波器 有限元法 光子晶体波导
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发光染料罗丹明B的荧光传感特性 被引量:7
7
作者 张巍巍 史凯兴 +1 位作者 赵小兵 秦朝菲 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期591-596,共6页
本文对有机染料罗丹明B(RhB)的荧光光谱受温度、应力以及pH值等物理或化学量的影响进行了研究。实验采用波长为405nm的激光激发RhB/H610胶黏剂复合材料或RhB水溶液,得到其荧光发射谱,用谱峰频移及新型表征方法"谱带重心频移法"... 本文对有机染料罗丹明B(RhB)的荧光光谱受温度、应力以及pH值等物理或化学量的影响进行了研究。实验采用波长为405nm的激光激发RhB/H610胶黏剂复合材料或RhB水溶液,得到其荧光发射谱,用谱峰频移及新型表征方法"谱带重心频移法"分析了环境参数对谱带位置的影响,并通过线性拟合得到了RhB荧光谱带重心λ_B传感温度、压应力以及pH值的传感方程。结果表明,谱带重心频移法有效抑制了光强涨落的白噪声,能够显著提高传感的精度和稳定性。在测量范围中间值附近,重心法对温度、压应力以及pH值传感的相对灵敏度分别为0.026%/℃,0.09%/MPa和0.34%。由于RhB具有很高的发光效率和优异的生物相容性,因此基于RhB荧光的传感方法在生物体系的检测表征方面具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 荧光传感 罗丹明B 频移 温度 应力 PH值
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单芯光子晶体光纤边孔SPR折射率传感特性研究 被引量:4
8
作者 彭荣荣 刘彬 陈佳 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期713-717,共5页
为了实现高灵敏的表面等离子体共振(SPR)折射率传感,提出一种基于大纤芯的单芯光子晶体光纤SPR传感结构,采用全矢量有限元方法对其传感特性进行了数值仿真和分析。结果表明,该结构具有比较宽的折射率传感范围(1.36~1.55),同时具有较高... 为了实现高灵敏的表面等离子体共振(SPR)折射率传感,提出一种基于大纤芯的单芯光子晶体光纤SPR传感结构,采用全矢量有限元方法对其传感特性进行了数值仿真和分析。结果表明,该结构具有比较宽的折射率传感范围(1.36~1.55),同时具有较高的传感灵敏度,平均传感灵敏度达12139nm/RIU;在折射率1.36~1.42区域,线性传感灵敏度为5646.4nm/RIU,线性度为0.9317;而在折射率1.42~1.57区域,传感灵敏度达到15326.8nm/RIU,线性度为0.98738,传感特性出现明显的线性分段情况。该研究结果为实现高灵敏的光子晶体光纤SPR传感器提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 光纤光学 光子晶体光纤传感 有限元 表面等离子体共振
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宽带荧光应力传感的特性研究及应用 被引量:3
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作者 张巍巍 李朝 +1 位作者 王国耀 史凯兴 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第11期23-26,共4页
文中针对应力传感应用,以YAG:Ce^(3+)荧光粉-硅胶复合材料为敏感材料,研究了其宽带荧光光谱的应力传感特性。在研究的应力范围内,通常用于应力传感监测信号的谱带峰位移动极小,无法被明确地检测到;但发射光谱谱带的重心波长随着压应力... 文中针对应力传感应用,以YAG:Ce^(3+)荧光粉-硅胶复合材料为敏感材料,研究了其宽带荧光光谱的应力传感特性。在研究的应力范围内,通常用于应力传感监测信号的谱带峰位移动极小,无法被明确地检测到;但发射光谱谱带的重心波长随着压应力的增大而单调地蓝移。实验中测量的压应力范围0~2.94 MPa,谱带重心波长传感应力的分辨率优于0.14 MPa,灵敏度为0.15 nm/MPa。此灵敏度约是已知的相应荧光粉在静水压环境中压谱系数的40倍。该新型的应力传感方法可用于工件表层应力及残余应力的非接触测量,在机械工程领域有良好的应用前景。 展开更多
关键词 应力传感 重心波长 荧光
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罗丹明6G/PMMA复合材料荧光的温度传感特性 被引量:4
10
作者 赵小兵 张巍巍 +3 位作者 吴潇杰 徐如辉 秦朝菲 王闽 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期529-533,共5页
罗丹明6G/PMMA(R6G/PMMA)荧光复合材料在室温附近表现出良好的温度传感特性。通过在20℃~60℃温度范围内测试不同配比的R6G/PMMA复合材料的荧光发射光谱,对荧光光强I_t、谱峰位置λ_p以及新型荧光特征参数"谱带重心"λ_B等材... 罗丹明6G/PMMA(R6G/PMMA)荧光复合材料在室温附近表现出良好的温度传感特性。通过在20℃~60℃温度范围内测试不同配比的R6G/PMMA复合材料的荧光发射光谱,对荧光光强I_t、谱峰位置λ_p以及新型荧光特征参数"谱带重心"λ_B等材料荧光特性的分析表明:(1)对于不同组分配比的材料,荧光强度均随温度升高而猝灭,光强的温度敏感规律呈线性;(2)以质量比R6G∶PMMA=1∶5的复合材料为代表,实验系统作温度传感应用,以谱带重心波长为传感信号的温度传感方程为λB=581.9+0.065T,拟合优度(R^2)为0.98,系统的分辨力为1℃,以30℃测试数据作参考的相对灵敏度为3.3%/℃,精度远远优于谱峰位置作温度传感信号;(3)荧光复合材料的R6G:PMMA质量比变化基本不影响谱带重心为温度传感信号的灵敏度。本文分析了实验观察到的温敏荧光现象的成因,对基于R6G/PMMA荧光复合材料的新型温度传感器在电磁干扰环境、生物体温监测、大气环境温度监测等方面的应用作出了明确预期。 展开更多
关键词 温度传感 荧光 频移 罗丹明6G
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基于FPGA和DS18B20的温度光栅的波长标定方法 被引量:1
11
作者 唐晨飞 万生鹏 +1 位作者 贾鹏 陈瑞麟 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期852-856,共5页
提出了一套基于FPGA(fiber-Bragg-grating)和DS18B20的温度布拉格光栅的波长标定方法。基于DS18B20对外界温变的实时响应特性,将数字温度传感器DS18B20与连接了光谱仪的温度光纤布拉格光栅FBG置于同一温度场中,以现场可编程门阵列FPGA(f... 提出了一套基于FPGA(fiber-Bragg-grating)和DS18B20的温度布拉格光栅的波长标定方法。基于DS18B20对外界温变的实时响应特性,将数字温度传感器DS18B20与连接了光谱仪的温度光纤布拉格光栅FBG置于同一温度场中,以现场可编程门阵列FPGA(field-programablegate-array)作为数据处理和控制芯片,设计了通过串口发送智能指令对温场变化的实时监控和显示系统。方法中不需要温箱进行恒温控制,降低了FBG波长标定的成本及功耗。实验表明,标定出的波长-温度曲线线性度为0.999,测得光栅的温度灵敏度系数为9.899pm/℃,与用恒温箱测得的结果10.468pm/℃相差0.569pm/℃,在系统允许误差0.619pm/℃范围内,验证了该方法的准确性。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 波长标定 FPGA DS18B20 串口通信
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基于染料荧光多个特征的光纤温度传感器 被引量:9
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作者 张巍巍 史凯兴 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2620-2627,共8页
以罗丹明B的多个荧光特征作为不同的温度传感信号,设计制作了一种新型的、可以通过多个不同方式传感温度的光纤温度传感器,搭建了温度传感系统,研究了包括荧光强度、荧光谱带带宽、谱峰以及谱带重心波长的位置、谱带上不同波长处的强度... 以罗丹明B的多个荧光特征作为不同的温度传感信号,设计制作了一种新型的、可以通过多个不同方式传感温度的光纤温度传感器,搭建了温度传感系统,研究了包括荧光强度、荧光谱带带宽、谱峰以及谱带重心波长的位置、谱带上不同波长处的强度比例等各荧光特征的温敏特性。其中,两种新型传感方法以发射谱带的重心位置以及谱带上不同波长的荧光强度之比作为传感信号,表现出比传统的峰值频移法和双色染料荧光强度比法更高的灵敏度和精度。传感系统的典型性能指标为:重心法传感的灵敏度为0.049 nm/℃,非线性度为1.5%FS,分辨力2℃,重复性为0.8%FS;自参考双波长强度比法的灵敏度为0.002 04/℃,非线性度为2.9%FS,分辨力1.5℃,重复性为1.6%FS。这种新型多传感函数的光纤温度传感器及系统可以满足实际应用中不同测温环境的特定需求,尤其在生理、自然环境温区有良好的应用前景。为了验证实验系统,用家用微波炉加热一杯水,基于重心法和自参考强度比法成功检测到了水的实时升温曲线。 展开更多
关键词 光纤温度传感器 荧光强度比 频移 罗丹明B
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新型镍钌纳米电极在量子点太阳电池中的应用
13
作者 张婷婷 杨培志 +2 位作者 游来 任磊 李清华 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期937-942,共6页
该文通过反应条件温和、低成本、低耗能的水热法制备了镍钌纳米合金对电极,镍以及钌对电极,并组装成量子点太阳电池。结果表明,基于镍钌合金对电极的量子点太阳电池(QDSCs)光电转换效率达到1.96%,优异于镍、钌金属对电极组装的量子点太... 该文通过反应条件温和、低成本、低耗能的水热法制备了镍钌纳米合金对电极,镍以及钌对电极,并组装成量子点太阳电池。结果表明,基于镍钌合金对电极的量子点太阳电池(QDSCs)光电转换效率达到1.96%,优异于镍、钌金属对电极组装的量子点太阳电池。镍钌对电极呈现出简便的合成工艺,高的比表面积,优越的电化学性能,好的截面接触性能及高稳定性等,这些性能优势体现了其作为对电极材料在量子点太阳电池中的潜在应用价值。 展开更多
关键词 合金对电极 电化学 原位合成 纳米颗粒 量子点太阳电池
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广范pH试纸的荧光pH传感特性及应用
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作者 张巍巍 赵小兵 徐如辉 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期877-883,共7页
对广范pH试纸在pH值2.2~12.5范围内的荧光特性及基于试纸荧光的pH传感系统进行了探索。检测了不同pH缓冲液中浸渍过并晾干的pH试纸的光致发光,并分析了试纸荧光光谱的谱峰频移以及谱带重心频移。实验结果表明,pH试纸的荧光在实验pH区间... 对广范pH试纸在pH值2.2~12.5范围内的荧光特性及基于试纸荧光的pH传感系统进行了探索。检测了不同pH缓冲液中浸渍过并晾干的pH试纸的光致发光,并分析了试纸荧光光谱的谱峰频移以及谱带重心频移。实验结果表明,pH试纸的荧光在实验pH区间的变化有明确的规律性,其中在弱酸碱性的pH值(4.0~9.0)范围内,谱带重心λ_B随pH值近似线性变化,相应的经验传感方程为λ_B=603.8-4.09pH。以pH为7对应的荧光谱带重心作参考,其相对灵敏度为0.71%/pH,实验系统的pH分辨力约为0.4。用该实验系统实际测试了稀的尿素水溶液及自来水的pH值,与商用电化学式pH计的结果一致,验证了实验方法及传感系统的通用性、实用性。该实验为pH检测提供了一种较比色读数更加精确客观、成本低廉、数据可靠、样品可保存可追溯的传感方法及测试系统。该系统还可以弥补广范pH试纸不能准确测试弱酸弱碱的不足。 展开更多
关键词 PH试纸 发射谱 频移 荧光传感
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拉曼及近红外吸收光谱的燃油混合物量化分析 被引量:5
15
作者 刘哲 罗宁宁 +2 位作者 史久林 张余宝 何兴道 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1889-1894,共6页
生物柴油是典型的"绿色能源",具备良好的环保性和燃料特性,通常与柴油混合使用在柴油发动机上。但是目前世界各国柴油与生物柴油混合的比例标准参次不齐,没有一个统一的标准,并且不同比例的柴油/生物柴油混合物具有不同的燃... 生物柴油是典型的"绿色能源",具备良好的环保性和燃料特性,通常与柴油混合使用在柴油发动机上。但是目前世界各国柴油与生物柴油混合的比例标准参次不齐,没有一个统一的标准,并且不同比例的柴油/生物柴油混合物具有不同的燃烧性能,也会对柴油发动机产生一定程度的影响。为了能够快速、准确的测量柴油/生物柴油混合物中的生物柴油浓度,近红外光谱和拉曼光谱在燃油检测方面已经得到广泛的应用。利用拉曼及近红外光谱对柴油/生物柴油混合物中的生物柴油浓度进行了量化分析研究。首先采集了柴油/生物柴油混合燃油的拉曼光谱及近红外吸收光谱,然后利用平滑、基线校正、归一化等方法对采集到的光谱进行预处理。从光谱图中观察到,在柴油/生物柴油混合物的拉曼光谱和近红外光谱中都有C=O特征光谱区域,且该光谱区域的光谱峰都随生物柴油的浓度增加而越来越明显。拉曼光谱中,随生物柴油浓度变化的主要C=O特征光谱区域是在1743 cm^-1位置处的特征峰,在近红外光谱中,随生物柴油浓度变化的主要C=O特征光谱区域是在4659 cm^-1处的特征峰。然后分别根据强度比方法和偏最小二乘(PLS)回归方法建立了相应的混合燃油中生物柴油浓度预测模型。结合强度比方法建立特征峰强度比的生物柴油浓度预测模型,由混合燃油的拉曼光谱和近红外光谱建立的C=O特征峰线性预测模型相关系数分别为0.9472和0.9962;结合偏最小二乘(PLS)回归法建立特征光谱区域的生物柴油浓度预测模型,由混合燃油的拉曼光谱和近红外光谱特征区域建立的相应预测集相关系数(R2)分别为0.9815和0.9912,相应的预测均方根误差(RMSE)分别为0.0937和0.0129。结果表明,在混合燃油中,使用近红外光谱中的C=O光谱区域建立的生物柴油浓度预测模型会得到更准确的预测结果。 展开更多
关键词 拉曼光谱 近红外光谱 生物柴油 量化分析
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SrSiAlN_3:Eu^(2+)/胶黏剂复合材料荧光的压应力传感特性 被引量:3
16
作者 秦朝菲 张巍巍 +1 位作者 史久林 何兴道 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期57-61,共5页
首次研究了红色宽带发光的SrSiAlN_3:Eu^(2+)荧光粉与胶黏剂组成复合材料后的力敏荧光特性,分析了样品形状和胶黏剂成分对复合材料压敏荧光特性的影响。荧光压应力传感实验系统由力加载装置与荧光发射光谱测试系统组成。实验结果表明SrS... 首次研究了红色宽带发光的SrSiAlN_3:Eu^(2+)荧光粉与胶黏剂组成复合材料后的力敏荧光特性,分析了样品形状和胶黏剂成分对复合材料压敏荧光特性的影响。荧光压应力传感实验系统由力加载装置与荧光发射光谱测试系统组成。实验结果表明SrSiAlN_3:Eu^(2+)荧光粉/胶黏剂复合材料的荧光特征参数"谱带重心"随压应力增大而蓝移,而荧光强度和谱峰频移均不表现出明显的压敏性。样品几何形状的差异不影响压应力传感灵敏度。谱带重心波长的力致移动具有可重复性,相应得到荧光粉/硅胶、荧光粉/H610应变胶两款复合材料的谱带重心波长移动应力传感的灵敏度分别为0.20 nm/MPa及0.31 nm/MPa,均较常规的红宝石荧光压谱系数高三个数量级以上,系统的分辨力达0.055 MPa。实验结果表明SrSiAlN_3:Eu^(2+)/胶黏剂复合材料是性能良好的光学无线应力传感敏感材料。 展开更多
关键词 应力传感 荧光压谱 谱带重心 SrSiAlN3:Eu^2+
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基于FFP-TF2滤波器的可调谐激光器 被引量:2
17
作者 谭超 万生鹏 +2 位作者 宋早标 刘恒 肖登 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期186-193,共8页
可调谐激光器在光纤传感和光纤通信中有着广泛的应用,引起了人们的广泛重视。设计并搭建了基于FFP-TF2滤波器的可调谐激光器系统。通过FPGA设计的基于DDS(direct digital frequency synthesis)函数信号发生器与模拟放大电路结合产生的... 可调谐激光器在光纤传感和光纤通信中有着广泛的应用,引起了人们的广泛重视。设计并搭建了基于FFP-TF2滤波器的可调谐激光器系统。通过FPGA设计的基于DDS(direct digital frequency synthesis)函数信号发生器与模拟放大电路结合产生的驱动电压,调节FFP-TF2腔长的变化,进而改变激光器的输出波长。该系统可以实现对FFP-TF2单点电压和扫描电压的驱动,从而激光器可以输出单波长激光和多波长扫描激光,在激光器输出波长1532 nm^1568 nm范围内,可以调节单波长输出,也可以调节多波长扫描范围,且两种模式可以切换使用。实验结果表明,激光器输出3 dB线宽基本保持在0.01 nm左右,激光器输出中心波长与驱动电压线性拟合度为99.934%,灵敏度为3.915 nm/V,而FFP-TF2输出中心波长与驱动电压线性拟合度为99.986%,灵敏度为4.021 nm/V,激光器输出中心波长相对FFP-TF2的误差为2.6%,说明该激光器系统输出波长具有线宽窄、稳定性好、灵活性高等优点。 展开更多
关键词 光纤光学 FFP-TF2 可调谐 FPGA DDS
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单点相移光纤光栅光谱特性的研究与应用 被引量:8
18
作者 杨思玉 万生鹏 +2 位作者 王浩宇 宋早标 何家祥 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期349-355,共7页
可调谐窄线宽掺铒光纤激光器具有线宽窄、噪声低等优点,在光纤通信、光纤传感、相干探测和合成等方面有广泛的应用。根据传输矩阵法,利用Matlab软件仿真出单点相移光纤光栅的透射谱,通过对不同相移量、不同相移点位置、不同光栅的长度... 可调谐窄线宽掺铒光纤激光器具有线宽窄、噪声低等优点,在光纤通信、光纤传感、相干探测和合成等方面有广泛的应用。根据传输矩阵法,利用Matlab软件仿真出单点相移光纤光栅的透射谱,通过对不同相移量、不同相移点位置、不同光栅的长度以及不同纤芯有效折射率的单点相移光纤光栅透射谱进行分析,得到了影响其相移峰的透射率、线宽、位置的主要因素,并提出了一种利用相移量为π且相移点在中点的相移光纤光栅作为滤波窗口的可调谐窄线宽掺铒光纤激光器的方案。 展开更多
关键词 传输矩阵 相移 相移峰 窄线宽激光器
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基于双路发送的可见光语音视频混合传输 被引量:2
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作者 董德壮 万生鹏 +2 位作者 尹玺 熊新中 谭超 《光通信技术》 北大核心 2020年第12期25-28,共4页
在可见光语音视频的实时传输中,系统对速率要求较高。为了降低传输速率,在发送端利用现场可编程门阵列(FPGA)调制模块分别采集视频数据和语音数据,然后加载至对应的发光二极管(LED)驱动电路,将2路LED发出的光同时投射到光电探测器上;接... 在可见光语音视频的实时传输中,系统对速率要求较高。为了降低传输速率,在发送端利用现场可编程门阵列(FPGA)调制模块分别采集视频数据和语音数据,然后加载至对应的发光二极管(LED)驱动电路,将2路LED发出的光同时投射到光电探测器上;接收端根据光/电转换之后的电压信号进行强度判别,分离出语音数据和视频数据,分别传输至对应的终端。实验证明该系统在传输速率相对较低的情况下可以进行实时语音视频的传输。 展开更多
关键词 可见光通信 信号强度 调制/解调 现场可编程门阵列 混合传输
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荧光原理的纸基张力传感器 被引量:1
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作者 刘德全 张巍巍 +2 位作者 伍林芳 李凤 叶强 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期8-14,共7页
针对穿戴应用中传统传感器的穿戴体验差、成本高、构造复杂等问题,本文将具有形变响应特性的荧光材料与纸张结合,构建出荧光压谱原理的新型光学无线张力传感器。传感器的敏感材料是由罗丹明B(RhB)与PDMS混合成的复合荧光材料薄膜,通过... 针对穿戴应用中传统传感器的穿戴体验差、成本高、构造复杂等问题,本文将具有形变响应特性的荧光材料与纸张结合,构建出荧光压谱原理的新型光学无线张力传感器。传感器的敏感材料是由罗丹明B(RhB)与PDMS混合成的复合荧光材料薄膜,通过丝网印刷方式涂敷到美工纸带上。RhB的荧光特征随着施加在纸带上的张力而改变,在自制的力加载实验台上标定了该传感器的响应函数,在6 N量程里其张力分辨率可达0.04 N。借助手环和指套将该纸基张力传感器穿戴贴合于手部拇指关节,实验证实可测量手指的屈伸姿态。这是首款基于非波导特性的光学力敏可穿戴器件,具有柔性、亲肤、易回收、极低成本、几乎没有环境污染等显著优点,可作为即用即抛的消费级传感产品用于人体健康评估、关节康复锻炼效果评价和机器人姿态控制。 展开更多
关键词 纸基传感器 张力 荧光
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