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基于马赫-曾德尔干涉仪的保偏光纤温度传感器研究被引量：8: 2016年; 根据马赫-曾德尔干涉仪（MZI）原理在两根标准单模光纤（SMF）中间熔接一段保偏光纤（PMF）,通过电弧放电和熔接推挤形成凹-凸型锥,构成温度光纤传感器。利用PMF的包层模、纤芯模对温度的灵敏度差异,通过检测透射光谱中不同干涉谷的波长和强度变化,实现对温度的测量。实验表明,在25-70°C的范围内,当PMF的长为30mm时,在1 533.68nm和1 560.92nm时的干涉谷对应的波长灵敏度为0.029nm/°C和0.040nm/°C,对应的强度灵敏度为0.12dB/°C和0.097dB/°C;当PMF的长度为40mm时,在1 540.54nm和1 568.64nm时的干涉谷对应的波长灵敏度为0.083 5nm/°C和0.099 8nm/°C,强度灵敏度为0.152dB/°C和-0.211dB/°C。根据光谱仪0.01nm和0.01dB的分辨率,对应的波长和强度分辨率分别为0.100°C和0.047°C。; 卞继城郎婷婷董新永陈学文田富鹏; 关键词：光纤光学

菲涅耳反射型光纤生物传感器研究: 2015年; 构建了一种基于菲涅耳反射原理的光纤生物传感器,以生物素-链霉亲和素体系为模型验证了其进行生物传感的可行性。首先,利用硅烷偶联剂,在切平整的普通单模光纤端面修饰上生物素,将其作为吸附链霉亲和素的生物敏感膜。然后,将光纤端面浸入不同浓度的链霉亲和素溶液中,测量宽带光源经过光纤端面反射后的光谱。实验结果表明,反射光谱的相对功率与链霉亲和素溶液浓度之间呈线性关系,测量得到灵敏度为15.38 d B/(mg/m L)。用牛血清白蛋白代替链霉亲和素,测量得到的反射光谱曲线与在之前浸入生物素后的反射光谱曲线基本重合,证明此生物传感器的选择性好。最后以人免疫球蛋白G与山羊抗人免疫球蛋白G体系验证了此结构进行生物传感的实用性。; 俞文杰郎婷婷赵春柳周雨萌王小明杨畅; 关键词：光纤生物传感器生物素-亲和素免疫球蛋白G

长周期光纤光栅对掺葵花籽油的橄榄油纯度测定研究被引量：1: 2015年; 针对当前橄榄油掺假问题,提出一种测定橄榄油纯度的新方法.将纯橄榄油和纯葵花籽油按不同比例配置得到不同纯度的待测橄榄油,用阿贝折射计测出各样品的折射率,得到样品纯度与折射率之间的线性关系.利用长周期光纤光栅传感器对外界折射率的敏感性特性,将不同纯度的待测橄榄油分别滴加到长周期光纤光栅表面;宽带光源发出的光经过其表面进入光谱仪后得到不同纯度样品的透射谱.实验测得不同纯度的橄榄油样品与衰减峰的强度变化存在线性关系,灵敏度为0.007 04dB/%,线性度较好,决定系数R2约为0.96.根据光谱仪的强度分辨率可以计算得到橄榄油纯度的探测极限为1.42%.研究结果表明,利用该长周期光纤光栅传感器可以简单、快捷、准确地测定橄榄油的纯度,具有一定的应用价值和前景.; 卞继城俞文杰孔文郑丹施玲燕郎婷婷; 关键词：长周期光纤光栅折射率

基于马赫-曾德尔干涉的温度和应变同时测量的光纤传感器研究被引量：25: 2015年; 提出了一种基于马赫-曾德尔干涉的温度和应变双参数同时测量的光纤传感器,其结构是在单模光纤(SMF)上分别熔接两个球形结构并在SMF光纤中间熔接一段细芯光纤(TCSMF)。利用光纤的纤芯模、包层模对温度、应变的灵敏度差异,通过检测不同级次的干涉谷的特征波长位移变化,结合敏感矩阵实现了对温度、应变双参数的同时测量。实验选取位于波长1 545.1nm和1 554.8nm处的干涉谷进行温度和应变的同时测量,测得两个波谷的温度灵敏度分别为53.86pm/℃和47.51pm/℃,两个波谷的应变灵敏度分别为0.75pm/με和1.39pm/με,并且不同级次干涉波谷的波长位移量与外界温度和应变具有良好的线性度。; 卞继城郎婷婷俞文杰孔文; 关键词：光纤光学光纤传感器

基于马赫-曾德尔干涉的球形结构光纤温度传感器被引量：4: 2016年; 提出一种基于马赫-曾德尔干涉的球形结构光纤温度传感器。该传感器通过在单模光纤上熔接两个球形结构形成球形-单模-球形结构的马赫-曾德尔干涉仪。外界温度的变化会引起光纤包层模的有效折射率变化, 从而导致干涉光谱的变化,通过检测干涉谷的特征波长漂移量,实现对温度的测量。实验结果表明,在温度变化范围为18～78℃时,当中间单模光纤长度为1.8cm时,传感器的灵敏度为0.129nm/℃ ,当中间单模光纤长度为2.4cm时,传感器灵敏度为0.121 nm/℃,当中间单模光纤长度为4.0cm时,传感器灵敏度为 0.070nm/℃。根据0.01nm的波长分辨率,该传感器可以实现温度的分辨率为0.077℃。该球形结构的光纤温度传感器灵敏度高、结构紧凑、制作简单、成本低廉,在温度检测方面具有良好的应用前景。; 梁明玉郎婷婷金嘉俊刘涛吴梦茹; 关键词：光纤传感器马赫-曾德尔干涉仪温度测量

腰椎放大细芯光纤传感器实现折射率/温度同时测量的研究被引量：4: 2016年; 根据马赫-曾德尔干涉(MZI)原理,在两段标准单模光纤(SMF)中间腰椎放大熔接长为2cm的细芯SMF(TCSMF),构成光纤传感器。利用TCSMF的包层模、纤芯模对折射率和温度的灵敏度差异,通过检测透射光谱中不同级次的干涉谷的特征波长变化,结合敏感矩阵实现对折射率/温度的双参数同时测量。实验选取在1 502.54nm波长处干涉谷的折射率和温度的灵敏度分别为270.517 1nm/RIU(其中RIU为折射率单位)和19.3pm/℃;在1 521.64nm波长处干涉谷的折射率灵敏度为239.510 3nm/RIU,对温度不敏感。根据0.01nm波长分辨率的光谱仪(OSA),本文光纤传感器对折射率和温度的分辨率分别为3.6966×10-5 RIU和0.5181℃,也可以应用于其他参数的测量,具有良好的应用和发展前景。; 卞继城郎婷婷孔文金嘉俊; 关键词：光纤光学光纤传感器

纳米金反团聚的水中汞离子比色检测: 2016年; 以纳米金胶体作为检测工具,可以建立一种简单、快捷、灵敏度高的水中汞离子检测方法.其做法是:使用柠檬酸钠为还原剂合成酒红色的纳米金胶体,加入4’4联吡啶(Dpy)将纳米金颗粒聚集在一起,纳米金胶体的颜色会变化为蓝黑色.若水中没有汞离子,纳米金颗粒会保持团聚状态,颜色不变;若水中含有汞离子,则纳米金颗粒会发生反团聚现象,再次分散于水中,混合溶液的颜色变回酒红色.通过观察混合溶液的颜色变化,来判断水中是否含有汞离子,实现水中汞离子的检测.同时对不同浓度汞离子样品的紫外-可见吸收光谱进行分析,可以看出吸光度比值(A520/A640)与汞离子浓度之间呈现良好的线性度,并计算得到本方法的水中汞离子检测极限为54nmol/L(3δ).通过汞离子样品与其他多个离子样品的对比实验,证明本测试方法对汞离子的高选择性.本方法可用于水中汞离子的快速实时检测.; 孔文郎婷婷卞继城俞文杰金嘉俊陆洋; 关键词：纳米金汞离子

数码相机的亮度分布测试研究被引量：6: 2014年; 在数码相机测光原理和数字图像处理的基础上利用均匀亮度源对数码相机进行光学标定,获取数码相机采集到的图像灰度值与曝光量之间的确切关系,并以此来获得亮度回归公式.在均匀亮度源标定下数码相机的亮度回归曲线的相关系数R2达到了0.984 5.利用标定完的数码相机进行亮度测试时取得了很好的实验效果,并且在进行点目标物亮度测试时相对误差可以控制到5%左右,在进行面目标物亮度分布测试时整体误差基本上可以控制到10%左右.; 俞文杰郭子杨廖启栗郎婷婷; 关键词：数码相机数字图像处理

基于SU-8聚合物的越级衍射型单纤三向波分复用器: 2014年; 介绍了基于阵列波导光栅（AWG）的单纤三向波分复用器的设计、仿真、制作与测试。利用阵列波导光栅的频谱周期性，采用越级衍射方法可在无需改变AWG布局，无需额外元件的情况下覆盖三向波分复用器的整个工作波段（1310-1550 nm）。器件的芯层采用较高折射率的SU-8聚合物，下包层是二氧化硅，并用空气作为覆盖层，制作流程简单，只需要紫外光刻，成本低。仿真结果显示三个工作通道3 dB带宽都大于11 nm，偏振波长漂移不超过0.65 nm。器件测试结果验证了越级衍射设计的正确性，在TM偏振态下的第二和第三波长通道的额外损耗是3 dB左右，第一波长通道的额外损耗是7 dB左右，串扰在-15 dB左右。整个器件大小仅1.3 mm×0.402 mm。; 郎婷婷吕飞邹俊夏翔金里; 关键词：集成光学阵列波导光栅

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国家自然科学基金(61205029)

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