电爆炸法制备Fe3O4纳米颗粒及其物相研究 被引量：5

1

作者 周晟阳 冯国英 +1 位作者 李玮 周寿桓 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期137-141,共5页

搭建了电爆炸金属丝实验平台,在空气中电爆炸铁丝来制备纳米金属颗粒。利用电阻分压器与Rogowski线圈来测量电爆炸过程中铁丝上的负载电压与电流。将负载电压与电流之积进行时间积分来估算沉积在铁丝上的能量。使用光电探测器对电爆炸... 搭建了电爆炸金属丝实验平台,在空气中电爆炸铁丝来制备纳米金属颗粒。利用电阻分压器与Rogowski线圈来测量电爆炸过程中铁丝上的负载电压与电流。将负载电压与电流之积进行时间积分来估算沉积在铁丝上的能量。使用光电探测器对电爆炸过程中产生的等离子体发光信号进行探测。对铁丝电爆炸后形成的产物使用高倍显微镜、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、能谱分析仪（EDS）以及X射线衍射仪（XRD）进行观测,来研究其物相特性。实验结果表明：电爆炸过程中,当铁丝由液相变为气相时,其电阻急剧增加,因此电流几乎不能流过铁丝,同时铁丝上的负载电压会趋近于电容器的初始充电电压。随着能量的持续积累,等离子体在爆炸腔中形成。由于原本被阻断的电流能够从低电阻等离子体中流过,因此电压电流波形变为欠阻尼波形。电爆炸铁丝所得的产物为Fe3O4纳米颗粒,其中大部分呈规则的球形。Fe3O4纳米颗粒的粒径主要分布在30～60nm之间,并且符合对数正态分布。 展开更多

关键词 电爆炸金属丝 沉积能量 FE3O4 纳米颗粒 物相研究

在线阅读 下载PDF 职称材料

有限元法移动激光除漆的温度场分析与实验研究 被引量：15

2

作者 刘彩飞 冯国英 +3 位作者 邓国亮 吴常顺 陈康喜 王德良 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期274-279,共6页

为了研究脉冲激光去除金属表面漆膜的过程,采用有限元法建立模型,模拟了喷有漆膜的不锈钢样品表面在移动脉冲激光作用下的温度场,研究了不同时刻漆膜表面的温度场分布以及激光参量对漆膜表面温度场的影响,并做了相关对比实验。结果表明... 为了研究脉冲激光去除金属表面漆膜的过程,采用有限元法建立模型,模拟了喷有漆膜的不锈钢样品表面在移动脉冲激光作用下的温度场,研究了不同时刻漆膜表面的温度场分布以及激光参量对漆膜表面温度场的影响,并做了相关对比实验。结果表明,漆膜表面温度随激光源的移动而变化,温度场呈现带尾的彗星状;漆膜表面的温度随激光能流密度和激光重复率的增加而线性增加,随着扫描速率的增加而指数递减;激光能流密度和激光重复率越大而激光扫描速率越小时,激光除漆效率越高;温度的累积效应可以提高除漆的效率。该结果可以为实际激光除漆过程中激光参量的选取提供参考。 展开更多

关键词 激光技术 激光除漆 ANSYS软件 能流密度 扫描速率 激光重复率

在线阅读 下载PDF 职称材料

脉冲激光对单晶硅打孔的研究 被引量：3

3

作者 吴常顺 冯国英 刘彩飞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期132-137,共6页

采用波长为1 064 nm的重复脉冲激光对单晶硅进行打孔实验,观测了小孔烧蚀深度以及表面孔径大小随脉冲个数的变化规律,并对激光辐照单晶硅的热力学过程进行了理论分析。研究结果表明:入射激光在穿过等离子体到达单晶硅的表面时,光斑尺寸... 采用波长为1 064 nm的重复脉冲激光对单晶硅进行打孔实验,观测了小孔烧蚀深度以及表面孔径大小随脉冲个数的变化规律,并对激光辐照单晶硅的热力学过程进行了理论分析。研究结果表明:入射激光在穿过等离子体到达单晶硅的表面时,光斑尺寸会有所增大,小孔孔径会大于聚焦光束尺寸。小孔内的等离子体本身具有很高的温度,高温等离子体在膨胀过程中会通过热辐射和热传导等过程向小孔周围传递热量,这也会对小孔孔径起到一定的拓展作用。当脉冲个数低于6个时,孔深随入射脉冲个数的增加近似线性增长,而后开始缓慢增长直至保持不变,这主要是由激光等离子体屏蔽效应决定的。 展开更多

关键词 激光器 脉冲个数 烧蚀深度 孔径大小 等离子体

在线阅读 下载PDF 职称材料

飞秒激光辅助制备熔石英表面的网格状微流体

4

作者 李广 冯国英 +3 位作者 王树同 张华 王竹萍 周寿桓 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期948-952,共5页

报道了一种利用飞秒激光直写后再用化学腐蚀熔石英表面制备得到网格状微流体沟道,然后在其表面覆盖一层PDMS薄膜制备网格状半密闭微流体通道的方法。微流体沟道的形成机制可以定义为飞秒激光辐照导致基底材料改性,而改性区域对HF水溶液... 报道了一种利用飞秒激光直写后再用化学腐蚀熔石英表面制备得到网格状微流体沟道,然后在其表面覆盖一层PDMS薄膜制备网格状半密闭微流体通道的方法。微流体沟道的形成机制可以定义为飞秒激光辐照导致基底材料改性,而改性区域对HF水溶液的溶解度增强。使用光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)表征了网格状微流体通道的形貌。此外,为了测试该微流体结构的流动特性,进行了液体注入实验。 展开更多

关键词 网格状微流体 飞秒激光 直写 液体注入

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Fe2+:ZnSe微米粉末嵌入ZBLAN玻璃的4.32μm中红外随机激光

5

作者 邓丽娟 冯国英 +1 位作者 张弘 戴深宇 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期849-854,共6页

在室温下制备了基于Fe^2+:ZnSe微米粉末嵌入ZBLAN(ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF)玻璃的中红外随机激光器,随机激光的中心波长约为4.32μm。Fe^2+:ZnSe微米粉末的平均晶粒尺寸为3.54μm,XRD结果表明Fe^2+:ZnSe微米粉末为立方闪锌矿结构。在2... 在室温下制备了基于Fe^2+:ZnSe微米粉末嵌入ZBLAN(ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF)玻璃的中红外随机激光器,随机激光的中心波长约为4.32μm。Fe^2+:ZnSe微米粉末的平均晶粒尺寸为3.54μm,XRD结果表明Fe^2+:ZnSe微米粉末为立方闪锌矿结构。在2.94μm纳秒脉冲激光泵浦下,随机激光的阈值为557.89mJ/cm^2。随着泵浦能量的增加,随机激光多纵模的特点也随之出现。泵浦能量超过阈值后,随机激光的光谱线宽为10nm,脉冲宽度为50ns。这项工作为获得稳定的中红外激光源提供了一种简单而经济的方法,将粉末嵌入固体基质中可以对粉末起到稳定的作用,这种方法在制备中红外光子器件和光纤激光器上具有潜在前景。 展开更多

关键词 Fe:ZnSe微米粉末 ZBLAN玻璃 中红外 随机激光

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于调制激光光谱吸收的高稳定性气体检测 被引量：1

6

作者 康虎 张夏 +2 位作者 郑世杰 邵犁 冯国英 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期145-152,共8页

为了精确测定待测气体的体积分数,提高可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)的稳定性,优化了TDLAS气体检测系统的扫描信号。基于HITRAN数据库,选定了甲烷气体在1654 nm附近吸收峰,计算出含甲烷、水蒸气和二氧化碳混合气体的吸收系数;使用可... 为了精确测定待测气体的体积分数,提高可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)的稳定性,优化了TDLAS气体检测系统的扫描信号。基于HITRAN数据库,选定了甲烷气体在1654 nm附近吸收峰,计算出含甲烷、水蒸气和二氧化碳混合气体的吸收系数;使用可视化仿真工具对气体检测系统进行理论仿真,同时通过搭建的气体检测系统验证仿真结果。结果表明,通过优化扫描信号,提高了检测系统的稳定性,偏差值从0.3%降至0.07%;建立了2次谐波信号均值与气体体积分数的反演模型,线性拟合的相关系数R^(2)=99.99%。此研究为提升TDLAS系统的稳定性和准确性,及实现高稳定气体检测具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 光谱学 波长调制光谱-可调谐二极管激光吸收光谱 呼出气检测 建模仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

光纤激光模场及表征技术进展 被引量：5

7

作者 冯国英 郑世杰 +9 位作者 谭建昌 文俊龙 李筱薇 郭劲苗 李玮 韩敬华 张澍霖 蔡思傲 罗韵 王建军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1-12,共12页

在光纤通信、光纤激光器和光纤传感等领域的实际应用中,需要重点关注光纤中的模式问题。模分复用是提高光通信信息容量的有效方法,模间干涉是大多数光纤传感的基本方法,高功率光纤激光的光束质量控制的关键技术之一就是模式控制,因此,... 在光纤通信、光纤激光器和光纤传感等领域的实际应用中,需要重点关注光纤中的模式问题。模分复用是提高光通信信息容量的有效方法,模间干涉是大多数光纤传感的基本方法,高功率光纤激光的光束质量控制的关键技术之一就是模式控制,因此,对光纤模式理论、模式产生及转换、模式表征技术开展研究具有重要的研究意义和实际应用价值。论文讨论了光纤的模式及光束质量,分析了多种模式发生及转换的方法,将模式表征方法归结为非相干、相干和低相干测量法。光纤模式表征是目前的研究热点,在多种表征方法中,空间和频谱成像法(S2)和双重傅里叶变换法(F2)具有显著的优越性,可不需要提前知道光纤的几何参数,就可获得模场分布、模式功率占比、群时延等特性。研究表明F2法更适合于表征高功率光纤激光的模场特性。 展开更多

关键词 光纤激光 光纤模式表征 光束质量 空间和频谱成像法 双重傅里叶变换法

在线阅读 下载PDF 职称材料

自适应滤波算法在微弱振动测量中的应用 被引量：9

8

作者 谷晓彬 冯国英 刘建 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期154-160,共7页

将递归最小二乘自适应滤波算法应用于激光多普勒测振技术中,搭建了相应的微弱振动测量装置。模拟仿真与实验中,通过与设计的切比雪夫低通滤波算法对比,结果表明:该递归最小二乘自适应滤波算法能够有效抑制随机高斯白噪声,还原出原始信号... 将递归最小二乘自适应滤波算法应用于激光多普勒测振技术中,搭建了相应的微弱振动测量装置。模拟仿真与实验中,通过与设计的切比雪夫低通滤波算法对比,结果表明:该递归最小二乘自适应滤波算法能够有效抑制随机高斯白噪声,还原出原始信号;能够对简谐振动信号实现有效滤波,并且可以还原出淹没在噪声中的低频20 Hz信号;文中算法可以去除语音噪声,使声音更加纯净,增强语音信号,以此验证了该算法在外差振动测量中的可行性。该算法简单易用、收敛性强、速度快,尤其对于随机噪声的去除比普通的低通滤波器更加有效。 展开更多

关键词 振动测量 语音检测 自适应滤波 递归最小二乘算法 激光外差

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用超连续谱激光实现自由空间光通信 被引量：3

9

作者 黄龙 冯国英 廖宇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3530-3534,共5页

超连续谱光源具有丰富的带宽,是信号载体的优秀候选者。设计并搭建了利用超连续谱光源的空间无线光通信系统,讨论了超连续谱产生的条件以及输出光斑直径不同位置下的光谱。采用了电光调制方式对超连续谱光源进行调制,通过比较输入与输... 超连续谱光源具有丰富的带宽,是信号载体的优秀候选者。设计并搭建了利用超连续谱光源的空间无线光通信系统,讨论了超连续谱产生的条件以及输出光斑直径不同位置下的光谱。采用了电光调制方式对超连续谱光源进行调制,通过比较输入与输出的数字方波信号证明了电光调制进行超连续谱空间光通信的可行性。成功利用该系统演示了对原始图像信号的采集和显示,最后通过对接收端信号的整形放大恢复出了原始信号,实现了图像信号在4 m范围内的传输。实验结果表明:将超连续谱作为光信号载体,在空间大气信道条件下可以实现对图像信号进行无线传输。 展开更多

关键词 超连续谱激光 自由空间光通信 电光调制 非线性光学

在线阅读 下载PDF 职称材料

飞秒激光流动烧蚀制备ZnSe有机复合量子点

10

作者 杨超 冯国英 +2 位作者 王树同 宁守贵 周寿桓 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1071-1075,共5页

采用飞秒激光流动烧蚀法制备了聚乙烯亚胺(PEI)包覆的ZnSe量子点水相分散液。水相分散液外观呈现亮黄色透明液体状。多个ZnSe有机复合量子点在水中聚集形成球形胶束,通过扫描电子显微镜(SEM)检测发现,胶束粒径为40~100 nm。利用高分辨... 采用飞秒激光流动烧蚀法制备了聚乙烯亚胺(PEI)包覆的ZnSe量子点水相分散液。水相分散液外观呈现亮黄色透明液体状。多个ZnSe有机复合量子点在水中聚集形成球形胶束,通过扫描电子显微镜(SEM)检测发现,胶束粒径为40~100 nm。利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和X射线衍射(XRD)研究ZnSe晶体学特性变化,结果表明制得的ZnSe量子点保持了块体ZnSe的立方闪锌矿晶型。该ZnSe有机复合量子点的水分散液在365 nm紫外光照射下显示出明亮的绿色荧光,荧光中心波长约在500 nm处。采用光致发光光谱和紫外可见吸收光谱研究了该有机复合量子点的pH值响应特性,结果表明随着分散液中pH值由9降低到4,光致发光光谱显示出蓝移特性,波长最大蓝移量为25 nm。讨论了绿色荧光的来源与荧光波长调谐的可能机理。 展开更多

关键词 ZNSE 量子点 飞秒激光 光致发光光谱 pH值响应

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于聚合物填充的微结构光纤温度传感器 被引量：3

11

作者 李望 罗韵 +1 位作者 彭志清 冯国英 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期652-656,共5页

温度作为环境变化的重要基本参数,其快速精确的检测方法备受科学界及工业界的关注。本文提出并验证了一种基于聚合物微腔的Fabry-Perot干涉结构的单模光纤温度传感器。该传感器使用质量分数为40%的氢氟酸(HF)溶液在单模光纤(SMF)末端端... 温度作为环境变化的重要基本参数,其快速精确的检测方法备受科学界及工业界的关注。本文提出并验证了一种基于聚合物微腔的Fabry-Perot干涉结构的单模光纤温度传感器。该传感器使用质量分数为40%的氢氟酸(HF)溶液在单模光纤(SMF)末端端面腐蚀一定深度的凹型槽,然后将一定浓度的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)溶液转移到腐蚀完成的光纤凹槽部位,并在真空环境下固化,从而制成聚合物F-P微腔传感结构。实验研究了凹槽腐蚀深度,宽度与腐蚀时间之间的规律,并证明了该结构在温度测量中的应用。实验结果表明,当腐蚀深度为8~9μm时,传感器在温度为70~86℃的范围内,实现温度灵敏度为182.5 pm/℃,具有良好的线性响应(0.9588)。该传感器制作工艺简单、紧凑、成本低,具有批量生产的潜力。 展开更多

关键词 腐蚀 Fabry-Perot干涉 PMMA 聚合物微腔 温度传感

在线阅读 下载PDF 职称材料

水力入口段对流体直接冷却片状激光器热效应的影响

12

作者 王春阳 冯国英 杨火木 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期21-28,共8页

流体直接冷却Nd:YAG片状激光器系统中,流体流经增益介质时存在水力入口段,使用Ansys仿真软件,讨论了不同水力入口段距离对流体热交换系数的影响,并在此基础上,将水力入口段距离进行分类,分析了水力入口段距离对热应力以及光束传输的影响... 流体直接冷却Nd:YAG片状激光器系统中,流体流经增益介质时存在水力入口段,使用Ansys仿真软件,讨论了不同水力入口段距离对流体热交换系数的影响,并在此基础上,将水力入口段距离进行分类,分析了水力入口段距离对热应力以及光束传输的影响;模拟了不同冷却液的冷却效果;研究了流体处于不同流动状态时,水力入口段距离与流体热交换系数的关系,以及水力入口段距离与增益介质温度分布的关系;得到了这种高功率激光器冷却系统中,最佳水力入口段距离的范围。结果表明:流体流经增益介质时,不同的水力入口段距离只是规律性地移动了流体的热交换系数曲线,因此,避开流体热交换系数曲线中变化较大的区域,即0~2.25mm范围内的水力入口段距离,可实现介质内更小的温度梯度,同时降低热应力以及波前畸变,从而实现更好的冷却效果。 展开更多

关键词 片状激光器 热交换系数 温度分布 应力分布 波前畸变 流体直接冷却

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Fe^2＋：ZnSe粉末的4．45μm中红外随机激光

13

作者 戴深宇 冯国英 +3 位作者 张弘 宁守贵 邓丽娟 周寿桓 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1243-1247,共5页

利用Fe^(2+):ZnSe微米粉末产生了4. 45μm的中红外随机激光。通过气相热扩散法制备了Fe^(2+)离子掺杂的ZnSe多晶块体,将制得的块体研磨成尺寸在10～50μm的微米粉末。X射线衍射(XRD)结果表明这些Fe^(2+):ZnSe粉末具有与ZnSe块体相同的... 利用Fe^(2+):ZnSe微米粉末产生了4. 45μm的中红外随机激光。通过气相热扩散法制备了Fe^(2+)离子掺杂的ZnSe多晶块体,将制得的块体研磨成尺寸在10～50μm的微米粉末。X射线衍射(XRD)结果表明这些Fe^(2+):ZnSe粉末具有与ZnSe块体相同的立方闪锌矿结构,Fe^(2+)离子的引入没有改变ZnSe的晶体结构。在2. 94μm的脉冲激光泵浦下,研究了室温下Fe^(2+):ZnSe粉末的光致发光特性和发光脉冲的时间特性。随着泵浦能量增加,光谱发光强度发生跃变,光谱线宽从500 nm减小到50 nm,脉冲时间从270 ns减小到50 ns。当泵浦能量高于2 m J/pulse的阈值时,观察到中心波长4. 45μm的中红外随机激光。这种中红外随机激光器在红外标记、光通信、分子光谱测量等领域有很好的应用前景。 展开更多

关键词 Fe:ZnSe 中红外 随机激光 微米粉末

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于空气孔微结构光纤的表面等离子体共振折射率传感器

14

作者 谭启龙 张夏 +4 位作者 康虎 彭志清 李筱薇 杨莫愁 冯国英 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期165-170,共6页

提出了一种基于表面等离子体共振(SPR)效应增强的光子晶体光纤折射率传感器。该传感器结构通过光纤熔接机拼接光子晶体光纤(PCF),在光子晶体光纤中间引入一个空气孔形成PCF-空气孔-PCF的光纤传感结构,随后使用磁控溅射镀膜工艺在其表面... 提出了一种基于表面等离子体共振(SPR)效应增强的光子晶体光纤折射率传感器。该传感器结构通过光纤熔接机拼接光子晶体光纤(PCF),在光子晶体光纤中间引入一个空气孔形成PCF-空气孔-PCF的光纤传感结构,随后使用磁控溅射镀膜工艺在其表面沉积一层薄金膜制备而成。实验探究了折射率及温度对传感器的响应。结果表明,在1.333~1.389的折射率范围内,所提出的传感器的平均折射率灵敏度为2 142.52 nm,且测量线性度为0.981,品质因子约13.10。实验结果表明该传感器对温度不敏感。相比于无空气孔的PCF传感结构,引入的空气孔增强了SPR效应,使得传感器拥有良好的共振峰深度。得益于上述优势,该类型传感器有望在生物医学、环境监测等领域得到应用。 展开更多

关键词 表面等离子体共振 光子晶体光纤 光纤传感 空气孔

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于外差干涉的涡旋光水下传输相位测量

15

作者 罗鑫 陈强珅 +3 位作者 袁晨源 朱启华 张航 冯国英 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期34-40,共7页

涡旋光束在湍流介质中传输时,光束相位会受到湍流运动的影响产生畸变。采用了一种基于外差干涉的点像元相位提取方法,通过采集各个点在一个周期内的干涉条纹获得的相对相位,重构出涡旋光束经过水下湍流传输后的相位分布。通过功率谱反... 涡旋光束在湍流介质中传输时,光束相位会受到湍流运动的影响产生畸变。采用了一种基于外差干涉的点像元相位提取方法,通过采集各个点在一个周期内的干涉条纹获得的相对相位,重构出涡旋光束经过水下湍流传输后的相位分布。通过功率谱反演法生成随机相位屏,完成不同湍流强度下涡旋光束的传输仿真,结果表明光束相位畸变随着湍流强度的增大而增加。搭建了实验装置,实现了水下环境的涡旋光传输及相位测量。实验结果表明,当涡旋光在存在湍流的水下传输时,其复振幅分布经历了较为复杂的传输过程,强度分布及相位均存在畸变,所采用的方法能精确测量出涡旋光的复杂相位分布,有效完成涡旋光的拓扑荷数识别。 展开更多

关键词 涡旋光 水下湍流 外差干涉 随机相位屏 相位测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

采用卷积神经网络提高鬼成像的边缘质量

16

作者 张航宇 吴仪 +1 位作者 赵帅 冯国英 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期146-154,共9页

散斑移位鬼成像边缘提取方法需要对物体进行多次的采样,才能得到高质量的边缘图。为了解决散斑移位鬼成像提取物体边缘时采样次数多和时间长的问题,在鬼成像的边缘提取实验中采用了卷积神经网络。首先用Walsh散斑对未知图像进行照射,将... 散斑移位鬼成像边缘提取方法需要对物体进行多次的采样,才能得到高质量的边缘图。为了解决散斑移位鬼成像提取物体边缘时采样次数多和时间长的问题,在鬼成像的边缘提取实验中采用了卷积神经网络。首先用Walsh散斑对未知图像进行照射,将桶探测器收集的采样信号作为图像特征信息输入到鬼成像边缘提取网络,最后通过训练好的网络直接输出探测物体的边缘信息图,并且使用非极大值抑制算法来优化卷积神经网络的输出结果。实验结果表明,对于128×128像素的重建物体,在采样次数为1600时,鬼成像边缘提取网络输出边缘图案的信噪比和结构相似指数分别比散斑移位鬼成像的输出结果提高了5倍和2倍,成功提高了低采样率下鬼成像边缘提取的质量,降低了采样的时间。采用卷积神经网络的鬼成像边缘提取方案,有利于鬼成像在物体识别、安全检查的实际应用中进行快速高质量的边缘检测。 展开更多

关键词 边缘提取 鬼成像 卷积神经网络 深度学习 非极大值抑制

在线阅读 下载PDF 职称材料

空芯光子晶体光纤的塌缩及选择性液体填充 被引量：1

17

作者 王超 冯国英 +2 位作者 陈晓旭 杨超 李玮 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1119-1123,共5页

研究了一种空芯光子晶体光纤(HC-PCF)的微孔塌缩特性,所用设备为传统光纤熔接机,对塌缩后的光纤实现了液体的选择性填充。并通过有限元法仿真分析了该空芯光纤在液体填充前后的基本参数:有效折射率、模场有效面积、数值孔径。通过仿真... 研究了一种空芯光子晶体光纤(HC-PCF)的微孔塌缩特性,所用设备为传统光纤熔接机,对塌缩后的光纤实现了液体的选择性填充。并通过有限元法仿真分析了该空芯光纤在液体填充前后的基本参数:有效折射率、模场有效面积、数值孔径。通过仿真对比发现空芯光纤在中心孔选择性液体填充后非线性效应增大;通过实验得出了最佳光纤塌缩参数为光纤端面距离放电中心距离为50μm,放电时间800ms,放电强度为15.5mA。 展开更多

关键词 空芯光子晶体光纤 有限元 光纤塌缩 液体填充

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于新型拼接光子晶体光纤的SPR葡萄糖浓度传感器 被引量：2

18

作者 谭启龙 冯国英 +3 位作者 李筱薇 谭建昌 韩敬华 石中兵 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期46-53,共8页

针对人体血糖的稳定高效检测问题,本文提出了一种基于表面等离子体共振(SPR)技术的光纤传感器并成功应用于葡萄糖浓度检测。采用光纤熔接机级联拼接多模光纤–光子晶体光纤–光子晶体光纤–多模光纤(MPPM),利用磁控溅射仪在光纤结构表... 针对人体血糖的稳定高效检测问题,本文提出了一种基于表面等离子体共振(SPR)技术的光纤传感器并成功应用于葡萄糖浓度检测。采用光纤熔接机级联拼接多模光纤–光子晶体光纤–光子晶体光纤–多模光纤(MPPM),利用磁控溅射仪在光纤结构表面沉积金膜。随后,使用巯基乙胺对传感区的金膜进行修饰,采用戊二醛固定葡萄糖氧化酶(GOD)的技术路线,使传感器具备葡萄糖特异性识别功能,并实现对低浓度葡萄糖溶液的传感。针对SPR传感器的折射率灵敏度,本文设计两组对比实验,分别是相同结构不同传感区长度的传感器对比,以及相同长度不同结构的传感器对比。研究结果表明:传感区长度对传感器的折射率灵敏度的影响较小;MPPM传感结构的折射率灵敏度优于MPM传感结构(提高了约101.84 nm/RIU),且MPPM结构的传感器具有更深的SPR共振峰,意味着检测精度更高。对于制备的葡萄糖传感器,设计了一套葡萄糖浓度、特异性识别及稳定性的检测方案。实验结果表明:在0~0.8 mg/mL的浓度范围的葡萄糖溶液中,MPPM传感器的葡萄糖灵敏度约为29.61nm/(mg·mL^(–1)),且表现出良好的线性关系,拟合系数达到了0.954;具有良好的特异性识别能力及稳定性能。相比于传统的葡萄糖传感器,本文提出的葡萄糖传感器结构紧凑、生物相容性好、灵敏度高。 展开更多

关键词 表面等离子共振 光子晶体光纤 光纤传感 葡萄糖浓度传感

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于自组装膜的光纤错位型氨气传感器 被引量：1

19

作者 朱琳 冯国英 +2 位作者 周昊 罗韵 王建军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期154-160,共7页

演示了一种基于单壁碳纳米管(SWCNTs)-聚合物自组装复合膜的光纤错位型氨气传感器。通过层层自组装技术在高Q谐振器上涂覆薄膜,薄膜上存在大量的游离羧基以及较大的比表面积,这提供了光与薄膜之间的强相互作用,以及对氨气的高吸附性和... 演示了一种基于单壁碳纳米管(SWCNTs)-聚合物自组装复合膜的光纤错位型氨气传感器。通过层层自组装技术在高Q谐振器上涂覆薄膜,薄膜上存在大量的游离羧基以及较大的比表面积,这提供了光与薄膜之间的强相互作用,以及对氨气的高吸附性和选择性。光谱随氨气浓度影响的有效折射率而变化。在(10~37)×10^(-6)的低浓度范围内,光谱变化与氨气浓度差之比即灵敏度为13.25 pm/10^(-6),检测极限为3.77×10^(-6)并且具有良好的线性。这项工作研制为低浓度和高选择性氨气传感器提供了一种有效的方法。 展开更多

关键词 光纤 错位熔接 氨气传感器 自组装薄膜 碳纳米管

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于单元件干涉仪的计算机断层扫描重建光纤三维折射率分布 被引量：1

20

作者 王驰 解翔宇 +4 位作者 邓颖 罗韵 李玮 张夏 冯国英 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期35-42,共8页

提出了一种基于单元件干涉仪的计算机断层扫描方案,用于测量光纤三维折射率分布。该单元件干涉仪基于显微成像的原理,提高了系统的横向分辨率。利用快速傅里叶变换提取相位,采用滤波反投影算法重建了光纤的折射率分布。搭建了实验测量装... 提出了一种基于单元件干涉仪的计算机断层扫描方案,用于测量光纤三维折射率分布。该单元件干涉仪基于显微成像的原理,提高了系统的横向分辨率。利用快速傅里叶变换提取相位,采用滤波反投影算法重建了光纤的折射率分布。搭建了实验测量装置,实际测量了单模和多模光纤的折射率分布。结果表明,提供的方法可以简单快速地得到全光场数据,同时具有无损和非接触的优点,并且光路结构紧凑稳定,可为计算机断层扫描设备的小型化提供一种新的思路。 展开更多

关键词 干涉仪 相位测量 计算机断层扫描 滤波反投影 光纤折射率

在线阅读 下载PDF 职称材料