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天津大学光纤传感技术研究部分最新进展 被引量:8
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作者 刘铁根 刘琨 +4 位作者 江俊峰 孟卓 姚晓天 陈信伟 张以谟 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期1-6,38,共7页
本文介绍了天津大学在光纤传感技术研究领域的最新进展。主要为:基于白光干涉实现了非本征光纤法珀和FBG并行解调,法珀腔长测量误差0.81μm,FBG波长测量误差14pm;基于光纤有源内腔结构实现了乙炔气体传感,灵敏度优于100ppm;基于保偏光... 本文介绍了天津大学在光纤传感技术研究领域的最新进展。主要为:基于白光干涉实现了非本征光纤法珀和FBG并行解调,法珀腔长测量误差0.81μm,FBG波长测量误差14pm;基于光纤有源内腔结构实现了乙炔气体传感,灵敏度优于100ppm;基于保偏光纤实现了分布式传感,灵敏度可达6cm;基于边缘滤波器开发了光纤光栅解调仪,波长分辨力可达1.2pm,扫描速率超过200kHz;采用全光纤OCT技术实现了牙齿模型的二维、三维扫描;实现了光纤陀螺光纤环的温度、振动等动态特性检测。 展开更多
关键词 光纤传感 光纤法珀 保偏光纤 边缘滤波 光纤陀螺
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高速运动目标的光电精密测速系统误差分析 被引量:11
2
作者 黄战华 刘淼 +2 位作者 张伊馨 蔡怀宇 张以谟 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期58-61,共4页
在利用光电精密测速技术时,涉及复杂的空间光交汇计算,通用误差分析方法比较困难。在目标与光束垂直度适当的情况下,目标运动方向的偏差对测量精度的影响属于二阶小量。系统整体误差的主要来源为距离测量误差、时间测量误差以及光束不... 在利用光电精密测速技术时,涉及复杂的空间光交汇计算,通用误差分析方法比较困难。在目标与光束垂直度适当的情况下,目标运动方向的偏差对测量精度的影响属于二阶小量。系统整体误差的主要来源为距离测量误差、时间测量误差以及光束不平行度产生的误差。分析得出,本系统在两光束间的不平行度α=100″,探测器对准精度为0.1mm的情况下,测量精度可以达到0.02%。 展开更多
关键词 误差分析 光电精密测速 高速运动目标
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光电瞄具多光轴平行性检测系统的设计与研究 被引量:5
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作者 黄战华 廖可 +1 位作者 朱猛 王铨 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期571-576,共6页
为了精准地测量光电瞄具多光轴的平行性,采用大口径离轴抛物面反射镜平行光管的多光轴检测方法进行了理论分析,并设计了完整的测量系统(包括光学成像系统、控制系统、图像采集与处理系统)。该系统采用离散余弦变换系数作为评价标准,实... 为了精准地测量光电瞄具多光轴的平行性,采用大口径离轴抛物面反射镜平行光管的多光轴检测方法进行了理论分析,并设计了完整的测量系统(包括光学成像系统、控制系统、图像采集与处理系统)。该系统采用离散余弦变换系数作为评价标准,实现了高精度的自动对焦;采用大口径离轴抛物面反射镜满足不同型号瞄具的测量,实现了可见光、近红外和远红外3种光学系统的光轴平行性的自动检测。结合一种光电瞄具成品进行了实际测试,当光轴之间偏差角为0.04mrad~0.08mrad时,相对误差在13%以内,此范围可认为是系统检测角度的下限。结果表明,该系统减小了人为读数等主观原因造成的误差,通用性强、检测效率高,精度满足需求。 展开更多
关键词 测量与计量 平行性检测 大口径离轴 抛物面反射镜 多光轴 自动对焦
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高速物体速度测量反射式光幕光电性能研究 被引量:7
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作者 蔡怀宇 王文涛 +1 位作者 孙秋实 黄战华 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第5期27-29,33,共4页
在使用区截装置的测速系统中,为了扩大靶面面积,适用于大口径的高速飞行物体的速度测量,系统采用没有反射装置的光幕做为靶面。通过理论分析了光幕探测距离的影响因素,并通过实验验证系统的实际探测性能,系统在距离镜头1 300 mm处,形成... 在使用区截装置的测速系统中,为了扩大靶面面积,适用于大口径的高速飞行物体的速度测量,系统采用没有反射装置的光幕做为靶面。通过理论分析了光幕探测距离的影响因素,并通过实验验证系统的实际探测性能,系统在距离镜头1 300 mm处,形成一个半径为400 mm的圆形有效探测区域,面积为0.502m2。在这个范围内,直径大于等于40 mm的物体通过时都可以被系统检测到。最后对其指标的改进根据不同的影响参数提出相应的解决方案。光幕靶在完成过靶目标探测的同时,简化了机械结构,易于调节,大大缩小了体积,减轻了质量,同时降低了成本,更加方便于野外实际应用。 展开更多
关键词 反射式光幕 速度测量 探测距离 光电传感器
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光电集成加速度计中声光波导相位调制器的研究 被引量:1
5
作者 钟娟娟 陈才和 +3 位作者 张燕君 吴波 崔宇明 丁桂兰 《传感技术学报》 CAS CSCD 2004年第4期651-654,共4页
提出一种新型声光波导相位调制技术 ,用于光电集成M -Z光波导干涉型加速度计的信号调制。相位调制器工作在溅射有K8缓冲层的硅基底上 ,工作波长为 1 3μm。主要对声光调制器的特性参数进行了理论分析和优化设计 ,结果为 :氧化锌薄膜尺寸... 提出一种新型声光波导相位调制技术 ,用于光电集成M -Z光波导干涉型加速度计的信号调制。相位调制器工作在溅射有K8缓冲层的硅基底上 ,工作波长为 1 3μm。主要对声光调制器的特性参数进行了理论分析和优化设计 ,结果为 :氧化锌薄膜尺寸 5× 0 8× 0 0 0 3mm ,叉指换能器叉指对数N =17,中心距l=2 7 19μm ,中心频率f0=4 8MHz,中心指长L0 =4 4 6mm。 展开更多
关键词 光波导 声光调制 声表面波(SAW) 相位调制 叉指换能器 氧化锌薄膜
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基于直方图信息表补偿的图像密写技术
6
作者 陈志宏 刘文耀 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第5期1971-1973,1976,共4页
基于对最低比特位匹配密写方法及利用图像直方图对其进行密写分析方法的研究,提出了一种基于直方图信息表补偿的最低比特位密写方法。该方法在密写过程中定义动态改变的直方图信息表,以记录图像秘密信息嵌入位置像素的增减,并根据信息... 基于对最低比特位匹配密写方法及利用图像直方图对其进行密写分析方法的研究,提出了一种基于直方图信息表补偿的最低比特位密写方法。该方法在密写过程中定义动态改变的直方图信息表,以记录图像秘密信息嵌入位置像素的增减,并根据信息表内的记录在下一次同样灰度值的像素嵌入秘密信息时对直方图信息表进行补偿处理,而总体原则是尽量保证密写后的直方图信息表变化最小。实验表明,经本方法密写后的图像直方图基本保持了原有峰值和变化趋势等属性,对一些针对图像直方图攻击方法有很好的效果。 展开更多
关键词 信息安全 信息隐藏 密写 直方图函数 最低比特位匹配
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光电集成加速度地震检波器及其信号处理系统
7
作者 李超 王剑 +1 位作者 陈才和 许海东 《科学技术与工程》 2007年第19期4889-4893,共5页
研制出光电集成加速度地震检波器及其数字信号处理系统。该检波器将光波导M-Z干涉仪、十字横梁硅质量块简谐振子、光波导偏振器单片集成在同一硅基底上,并与光源、光电探测器、信号处理电路混合集成。数字信号处理系统以TI公司的高性能... 研制出光电集成加速度地震检波器及其数字信号处理系统。该检波器将光波导M-Z干涉仪、十字横梁硅质量块简谐振子、光波导偏振器单片集成在同一硅基底上,并与光源、光电探测器、信号处理电路混合集成。数字信号处理系统以TI公司的高性能数字信号处理(DSP)芯片为核心,辅以必要的电路,实现了对加速度信号的高精度检测和误差信号的补偿。完成了实验样机的研制,测试结果表明主要性能指标达到设计要求。 展开更多
关键词 光电集成 MOEMS 零差补偿 数字信号处理(DSP)
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用于光学频率转换防伪检测的光电接发集成器件研究 被引量:1
8
作者 刘颖洁 刘铁根 +2 位作者 陈亚雄 张凡 李晋申 《科学技术与工程》 2007年第18期4591-4596,共6页
以光学频率上转换检测理论为基础,设计产生特定波长的光发射芯片,用来激发转换材料的表面产生另一个特定波长的光学信号,通过设计专用光接收芯片接收进行检测判决。采用混合集成技术,将光发射芯片、光接收芯片、光滤波片、弱光信号处理... 以光学频率上转换检测理论为基础,设计产生特定波长的光发射芯片,用来激发转换材料的表面产生另一个特定波长的光学信号,通过设计专用光接收芯片接收进行检测判决。采用混合集成技术,将光发射芯片、光接收芯片、光滤波片、弱光信号处理系统集成到微型化系统模块中,解决了原有分离器件检测的问题,提高了检测准确度和集成度,可以运用到综合防伪检测系统中。 展开更多
关键词 光学频率转换 防伪检测器件 光电混合集成
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拉曼光谱技术在脑胶质瘤检测中的应用研究 被引量:1
9
作者 葛梅兰 王与烨 +2 位作者 李海滨 徐德刚 姚建铨 《中国光学(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期995-1013,共19页
脑胶质瘤是一种常见的颅内原发性肿瘤,具有治愈率低、复发率高等特点。脑胶质瘤边界的精准识别是减少患者术后复发、改善愈后状况的重要前提。因此,发展快速、高灵敏度、无标记的脑胶质瘤诊断方法具有重要的临床意义。拉曼光谱技术作为... 脑胶质瘤是一种常见的颅内原发性肿瘤,具有治愈率低、复发率高等特点。脑胶质瘤边界的精准识别是减少患者术后复发、改善愈后状况的重要前提。因此,发展快速、高灵敏度、无标记的脑胶质瘤诊断方法具有重要的临床意义。拉曼光谱技术作为一种指纹谱,能够在分子水平上反映物质的化学和结构信息,已经在脑胶质瘤的定性定位识别中表现出巨大的应用前景。本文首先介绍了不同种类的拉曼光谱技术,其次梳理了拉曼光谱技术在脑胶质瘤中的研究现状,最后对拉曼光谱技术在脑胶质瘤检测中的未来发展进行展望。 展开更多
关键词 拉曼光谱 脑胶质瘤 检测 识别
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光电二极管弱光光敏特性测试仪的开发
10
作者 易路平 刘铁根 江俊峰 《天津工业大学学报》 CAS 2006年第3期64-66,共3页
为了进行光电二极管的弱光光敏特性的测量和标定,改进现有测试仪只能适应日光环境且电路板体积大、线路连接复杂的缺欠,开发了一种光电二级管弱光光敏特性测量仪,并提出进一步改进的方法.
关键词 光电二极管 光敏特性 测试电路
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基于波前编码的制冷型红外光学系统焦深拓展研究 被引量:2
11
作者 王馨竹 杨磊 +3 位作者 段文浩 杨童 刘万成 谢洪波 《光子学报》 北大核心 2025年第1期124-135,共12页
设计二次成像方式,解决了相位板放置位置和探测器冷阑结构之间的位置冲突,完成了制冷型红外光学系统的结构设计。引入波前编码技术,结合截止频率处调制传递函数的变化趋势和对调制传递函数曲线一致性的客观评价,分析相位板参数取值对系... 设计二次成像方式,解决了相位板放置位置和探测器冷阑结构之间的位置冲突,完成了制冷型红外光学系统的结构设计。引入波前编码技术,结合截止频率处调制传递函数的变化趋势和对调制传递函数曲线一致性的客观评价,分析相位板参数取值对系统的不同影响,直接得到合适的相位板参数。利用光学软件对波前编码系统进行仿真,并采用Lucy-Richardson迭代算法恢复编码模糊图像。基于像素及人眼视觉感受对复原图像进行综合评价,证明波前编码技术有效拓展了普通红外光学系统的焦深,可拓展至原焦深范围的20倍。 展开更多
关键词 光学设计 红外光学系统 波前编码 焦深拓展 相位板
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医用电子内窥镜成像系统的研制 被引量:23
12
作者 陈晓冬 郁道银 +1 位作者 宋玲玲 刘琳波 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1047-1051,共5页
利用现场可编程门阵列(FPGA)作为主控芯片,研制了医用电子内窥镜的成像系统。主要包括4个部分:光学成像系统,CCD驱动、图像采集、编码电路(驱动CCD、控制图像采集与编码),彩色图像畸变实时校正系统(用于实时在线校正内窥镜光学系统的畸... 利用现场可编程门阵列(FPGA)作为主控芯片,研制了医用电子内窥镜的成像系统。主要包括4个部分:光学成像系统,CCD驱动、图像采集、编码电路(驱动CCD、控制图像采集与编码),彩色图像畸变实时校正系统(用于实时在线校正内窥镜光学系统的畸变),视频驱动亮度控制系统(调节光源的发光亮度)。最终研制成具有高分辨率(702×576)彩色图像畸变实时校正功能的医用电子内窥镜系统。 展开更多
关键词 电子内窥镜 图像采集 实时畸变校正 视频驱动 亮度控制
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智能驾驶车载激光雷达关键技术与应用算法 被引量:43
13
作者 陈晓冬 张佳琛 +3 位作者 庞伟凇 艾大航 汪毅 蔡怀宇 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期28-40,共13页
随着全球智能驾驶进入产业化与商业化的准备期,车载激光雷达凭借其优异性能已成为不可或缺的环境感知传感器并在硬件技术和应用算法上得到迅猛发展。文章以激光雷达扫描方式及相关技术为切入点对智能驾驶车载激光雷达硬件关键技术进行... 随着全球智能驾驶进入产业化与商业化的准备期,车载激光雷达凭借其优异性能已成为不可或缺的环境感知传感器并在硬件技术和应用算法上得到迅猛发展。文章以激光雷达扫描方式及相关技术为切入点对智能驾驶车载激光雷达硬件关键技术进行了介绍,分别讨论了机械式、混合式和全固态车载激光雷达的原理、特点及现状;以智能驾驶应用任务为导向,对点云分割、目标跟踪与识别、即时定位与地图重建这三类车载激光雷达应用算法进行了归纳总结。分析可见,车载激光雷达为降低成本、提升性能、满足智能驾驶需求将进一步走向固态化、智能化和网络化;应用算法研究的追求目标则是实时、高效和可靠。 展开更多
关键词 智能驾驶 车载激光雷达 扫描方式 雷达点云应用算法
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复自相关技术在声学多普勒流速剖面仪中的应用及其定点DSP实现 被引量:13
14
作者 朱昊 刘文耀 +2 位作者 王晓东 郝永杰 梁捷 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期451-457,共7页
声学多普勒流速剖面仪(ADCP)[1]技术是目前观测海流剖面的最有效方法,其基本原理是测定声波入射到海水中微颗粒后向散射造成的多普勒频移。文章详细剖析了复自相关技术进行流速测量的方法,给出了评判参数C-SNR,论证了C-SNR与信噪比(SNR... 声学多普勒流速剖面仪(ADCP)[1]技术是目前观测海流剖面的最有效方法,其基本原理是测定声波入射到海水中微颗粒后向散射造成的多普勒频移。文章详细剖析了复自相关技术进行流速测量的方法,给出了评判参数C-SNR,论证了C-SNR与信噪比(SNR)之间的必然关系,作为取舍数据的评判标准。海量实验数据证明,当C-SNR对应的值大于0.43时,频偏属于测频范围-21τ,21τ内时,对应的数据是鲁棒的。详细地的介绍在定点DSP-TMS320VC5410中实现该算法的过程,并和传统最小二乘算法(LMS)[2]在DSP中的运行时间进行了比较,结果表明复自相关算法在提高计算精度的过程中能够保持更高的运算速度,随样本比例增加,耗时比约为2.1∶1. 展开更多
关键词 信息处理技术 声学多普勒流速剖面仪 多普勒频移 复自相关算法 信噪比 最小二乘
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太赫兹波三维成像技术研究进展 被引量:16
15
作者 王与烨 陈霖宇 +3 位作者 徐德刚 石嘉 冯华 姚建铨 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-18,共18页
太赫兹波具有良好的光谱特性、非电离性和对许多非极性材料具有穿透性,在无损探伤、安检、生物医学诊断、艺术品鉴别等领域表现出许多独特的优点。特别是,太赫兹波三维成像技术能够实现样品内部信息探测,逐渐成为当前的研究热点,并展现... 太赫兹波具有良好的光谱特性、非电离性和对许多非极性材料具有穿透性,在无损探伤、安检、生物医学诊断、艺术品鉴别等领域表现出许多独特的优点。特别是,太赫兹波三维成像技术能够实现样品内部信息探测,逐渐成为当前的研究热点,并展现出广阔的发展前景。本文重点介绍了太赫兹波三维成像的几种常用技术,包括其基本原理和对应的研究进展,并分析了存在的问题和发展趋势。 展开更多
关键词 太赫兹波 三维成像 计算机辅助层析 光学相干层析 飞行时间层析
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图像识别技术在零件装配自动识别中的应用 被引量:26
16
作者 查英 刘铁根 杜东 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期178-179,185,共3页
针对工业装配生产线的自动装配问题,基于机器视觉技术,采用图像处理的方法识别定位工件。考虑透镜的径向一阶畸变,采用RAC两步标定法标定摄像机参数,并在线对该文的方法进行了验证。实验结果表明,该方法能够获得很好的识别效果,达到一... 针对工业装配生产线的自动装配问题,基于机器视觉技术,采用图像处理的方法识别定位工件。考虑透镜的径向一阶畸变,采用RAC两步标定法标定摄像机参数,并在线对该文的方法进行了验证。实验结果表明,该方法能够获得很好的识别效果,达到一般装配作业的实时性和精度要求。 展开更多
关键词 机器视觉 图像处理 物体识别 自动装配
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掺镱双包层光纤激光器及其泵浦耦合技术 被引量:17
17
作者 姚建铨 任广军 +1 位作者 张强 王鹏 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1-4,共4页
掺镱双包层光纤激光器是目前激光技术研究领域最具活力的研究课题之一,有着巨大的应用前景。本文详细介绍了掺镱双包层光纤激光器的发展概况及最新进展,并就国内和国外两种情况进行了对比分析。阐述了掺镱双包层光纤的结构、能级结构和... 掺镱双包层光纤激光器是目前激光技术研究领域最具活力的研究课题之一,有着巨大的应用前景。本文详细介绍了掺镱双包层光纤激光器的发展概况及最新进展,并就国内和国外两种情况进行了对比分析。阐述了掺镱双包层光纤的结构、能级结构和光谱特性。综合论述了掺镱双包层光纤激光器的端面泵浦和侧面泵浦耦合技术,并分析了掺镱双包层光纤激光器的发展趋势及应用前景。 展开更多
关键词 掺镱光纤激光器 双包层泵浦 泵浦耦合
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复合腔抑制主动锁模光纤激光器超模噪声的理论与实验研究 被引量:5
18
作者 胡智勇 丁永奎 +3 位作者 贾东方 张瑞峰 刘俭辉 李世忱 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期645-647,共3页
利用Vernier定理和传输函数方法,在理论上定性地分析了复合腔抑制主动锁模光纤激光器超模噪声的原理,实验中利用复合腔获得基频34MHz、脉宽37ps的72阶谐波锁模脉冲.理论和实验均表明,采用复合腔抑制超模噪声的效果并不十分明显,但在实... 利用Vernier定理和传输函数方法,在理论上定性地分析了复合腔抑制主动锁模光纤激光器超模噪声的原理,实验中利用复合腔获得基频34MHz、脉宽37ps的72阶谐波锁模脉冲.理论和实验均表明,采用复合腔抑制超模噪声的效果并不十分明显,但在实验中发现,利用复合腔可以获得较为稳定的谐波锁模脉冲,对于主动锁模光纤激光器走向实用化具有一定意义. 展开更多
关键词 主动锁模光纤激光器 超模噪声 复合腔 Vernier定理 传输函数 锁模脉冲 抑制效果
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掺铥碲酸盐反谐振光纤设计及其放大器仿真(封面文章·特邀)
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作者 武天志 付士杰 +5 位作者 赵红汝 许海琛 史春鹏 盛泉 史伟 姚建铨 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第8期1-8,共8页
2.3μm掺铥光纤激光器可广泛应用于环境气体检测、医学成像以及无创血糖测量等领域。基于掺铥光纤的2.3μm与1.9μm双波长激光级联放大技术可以有效抑制1.9μm波段放大自发辐射以及自激振荡,实现高功率2.3μm激光输出。2.3μm光纤激光... 2.3μm掺铥光纤激光器可广泛应用于环境气体检测、医学成像以及无创血糖测量等领域。基于掺铥光纤的2.3μm与1.9μm双波长激光级联放大技术可以有效抑制1.9μm波段放大自发辐射以及自激振荡,实现高功率2.3μm激光输出。2.3μm光纤激光器功率的进一步提高依赖于大模场面积单模掺铥光纤的发展。基于碲酸盐玻璃设计了一种纤芯直径为40μm的大模场单模掺铥实芯反谐振光纤,模拟结果显示,光纤在1.8~2.5μm的宽波段范围基模损耗均小于1 dB/m,同时高阶模式损耗大于10 dB/m,保证了激光的单模传输。基于该光纤的2.3μm与1.9μm级联光纤放大器仿真结果表明,所设计光纤在高功率单模2.3μm激光产生方面展现出显著优势。 展开更多
关键词 实芯反谐振光纤 掺铥光纤 模式耦合 光纤放大器
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共焦球面F-P干涉仪测量液体折射率和浓度的实验研究 被引量:6
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作者 向望华 张兵 +5 位作者 梁杰 周瑜 贾光明 张贵忠 刘国标 刘春江 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期83-87,共5页
以单模石英光纤为传光介质,共焦球面F-P干涉仪为传感器件,面阵分体CCD摄像机为图像接收器件设计了一套液体折射率和浓度的测量系统,对不同浓度的酒精溶液进行了测量.实验结果表明,采用该系统可以探测到10-5量级的折射率变化量,和相应... 以单模石英光纤为传光介质,共焦球面F-P干涉仪为传感器件,面阵分体CCD摄像机为图像接收器件设计了一套液体折射率和浓度的测量系统,对不同浓度的酒精溶液进行了测量.实验结果表明,采用该系统可以探测到10-5量级的折射率变化量,和相应的溶液浓度变化精度也为1.0×10-5,相对于传统的折射率测量方法,这种测量系统调整方便,操作简单,能够用于液体折射率和浓度变化过程的在线测量. 展开更多
关键词 Fabry—Perot(F-P)干涉仪 共焦球面F-P干涉仪 液体折射率测量 浓度测量 CCD图像
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