微型光谱仪数据采集系统设计与标定

针对目前多采用CCD作为微型光谱仪的光电探测,文中介绍一种利用日本滨松公司的一款高性能线性CMOS图像传感器S11639-01设计了一款微型光谱仪。图像传感器的驱动及光谱仪数据采集系统控制均采用ARM Cortex-M7内核的32位处理器STM32H743芯片。系统硬件电路结构紧凑、数据采集分辨率高、传输实时性好。光谱仪的光路结构由入射狭缝、平场凹面光栅、线阵CMOS探测器组成,该结构相对简单,有利于光谱仪的微型化。采用美国海洋光学标准低压汞灯和卤钨灯对光谱仪进行实验测试,实验所得数据通过波长标定、光谱自动寻峰等技术进行处理,可以得到该系统光谱响应范围220 nm-950 nm,光谱波长标定误差低于0.05 nm,系统最小分辨率1.153 nm,线性度在99.898%以上。     

一种提高SO_2和NO_x分析仪稳定性与准确度的方法

针对基于差分吸收光谱(DOAS)技术的烟气分析仪,其核心部件光谱仪受环境温度变化和振动影响,会出现波长漂移。设计一种光谱仪波长快速在线校准方法,利用SO_2气体在202~214 nm和280~310 nm波段上的特征吸收峰,根据波峰、波谷与像素点的映射关系,进行三阶拟合,从而实现对光谱仪输出波长进行快速在线校准。研究结果表明,采用波长快速校准后,在202~214 nm和280~310 nm两个吸收波段上波长漂移量降低97.7%,测量误差可控制在2%以内,极大地提高了烟气分析仪的稳定性和测量准确度。     

基于LabVIEW的光栅单色仪波长标定装置

为研究在光谱响应度测量中使用的精密光栅单色仪McPherson的Model207的波长特性,介绍了为此建立的基于LabVIEW的光栅单色仪波长标定装置系统。通过RS232与GPIB总线接口将装置的各自动控制部件连接到计算机,实现光谱的自动标定;针对光栅单色仪的性能研究,编写了对应的性能实验程序;在程序中给出了对采集的数据进行处理分析。通过实验得到单色仪波长准确度能达到0.02nm。     

智能近红外光谱数据采集与处理系统研制

根据对近红外光谱仪智能化和便捷化的使用需求,设计实现了一种信号增益可自适应调节的高精度便携式近红外光谱仪数据采集系统,并提出了一种更加便捷有效的光谱预处理算法。系统采用可编程增益的模数转换器AD9826,并利用FPGA实现对其增益的自适应调节。自适应增益调节算法最高支持6倍增益放大,可有效减小AD9826非线性误差的影响,使仪器的性噪比高达68 dB。基于参数自适应辨识的SG阈值滤波算法使得光谱图像既平滑又不失真,在良好的滤波效果下,仍能让仪器分辨率保持小于10 nm。研制的数据采集与处理系统能更好的体现仪器智能化的发展方向,应用前景广阔。     

基于Delphi的LED实时光谱测试系统

LED实时光谱能反映LED动态光学特性的变化情况,光谱的测量要求光谱仪在合适的积分时间条件下完成从收集光子到处理数据的过程。利用HR4000光谱仪、GS610源表和GPIB控制卡,开发了1套基于Delphi7.0的实时光谱数据采集系统,该系统能快速、精确地采集LED光谱并计算色坐标、色温、峰值波长等光学特性参数。同时还设计了1种基于二分法的自动设置光谱仪积分时间的计算方法,实现了对LED稳态、瞬态光谱实时测试的数据采集和处理,并通过实验分析,研究了瞬态测量方法的可行性以及条件。     

可调谐激光遥测甲烷浓度的研究

介绍了1种基于光谱吸收技术实现遥测矿井瓦斯浓度的测量系统.方案主要采用了波长调制光谱技术和二次谐波检测技术.通过理论分析,激光的中心波长设定为1 654 nm,把激光频率锁定在甲烷气体的强吸收带,发射的激光透射过被测气体区域,经目标物体反射至透镜,然后由系统接收.为了克服激光光强受背景气体、粉尘等因素所造成的衰减,以至...     

光纤光栅传感信号解调技术研究

针对现有解调系统不能保证驱动电压的周期完整性的不足,提出了一种基于实时参考光路和可调谐FP腔滤波器的光纤光栅波长解调系统设计方案.其中,硬件信号调理电路由二级放大电路和二阶低通滤波电路组成,具有高信噪比、低成本等特点;软件分析处理模块含有实时数据采集、处理及保存功能的高精度上位机程序,并提出了采样点补偿算法使驱动电压能够在任何情况下都以完整的周期驱动.实验结果表明:所提出的光纤光栅波长解调系统最大测量误差为34 pm,测量范围为40 nm,最大调谐速度为100 Hz,能够对光纤光栅波长信息进行实时数据采集与处理,满足工程实际需要.     

含有布拉格反射器的GaInP/GaInAs/Ge太阳电池研究

通过数学方法,对中心波长为880 nm的布拉格反射器进行了理论计算和设计。采用MOCVD技术在Ge衬底上外延生长了15个周期,中心波长为880 nm的AlAs/GaAs结构的布拉格反射器,并且成功植入到GaInP/GaInAs/Ge结构的太阳电池中,使中间电池减薄到1.5μm,并且在AM0光谱下电池效率达到29.36%。     

X射线图像增强器

日本浜松光子学株式会社新推出了一款X射线图像增强器，可同时通过300～500个通道对不同波长的射线进行检测，检出时间仅需几十毫秒。这一图像增强器采用铟砷化镓（InGaAs）材料，在世界上首次实现对处于近红外区域950～1700nm波长射线的探测；     

CCD快速光谱辐射测色测光仪的研制报告

介绍用线阵ＣＣＤ探测器研制的快速光谱辐射测色测光仪。该仪器由象面平直的光栅光谱仪、ＣＣＤ阵列探测器（包括驱动器和接口）、微机及打印机组成。给出该仪器的用途、原理、定标方法和测量精度     

基于GMPLS的电力通信光网络光多播连接建立机制

通用多协议标签交换技术(GMPLS)推动着电力通信光网络向智能化方向发展,同时,云计算、高清视频分发等新业务的发展使得点到多点的光多播在电力通信光网络中得到越来越多的应用。文章基于GMPSL信令协议RSVP-TE提出了一种新的光多播连接信令机制,它避免了原机制中可能的预留冲突问题,且能够提高网络中波长转换器的利用效率,从而提高了多播连接建立的成功概率。     

密集波分复用技术及全光网络

密集波分复用技术和全光网络已成为当前光通信的研究热点。密集波分复用技术具有超大容量、对数据信号“透明”、组网灵活等传统光纤通信技术无法比拟的优点,成为未来光纤通信的支撑技术,也成为全光网络的关键技术之一;全光网络是指对信号的传输与处理等均在光域中进行,全光网络与目前传统的通信网络相比容量更大、可扩充性和可重构性更强、网络结构更简单、对数据完全“透明”。文中对密集波分复用技术、密集分波分复用系统的构成、全光网络的概念及其网络形式进行了介绍。     

FlexGrid标准研究进展及应用分析

针对电力企业数据业务流量爆炸性增长所引发的骨干网络带宽资源瓶颈问题,在对国家电网公司光传输网（optical transport network,OTN）大容量骨干传输网络承载业务需求分析基础上,从频谱管理方法、交叉连接设备、混合线速传输、控制平面等方面出发,探索FlexGrid技术在电力通信网络中的应用模式,可为电力通信骨干网络提供光层粒度的精细划分与动态调整能力.在此基础上,提出在多种约束条件下根据频谱资源利用度动态调节调制的信道资源管理方法,可有效改善现有骨干传输网络采用的固定带宽分配和管理模式造成网络灵活性差,带宽资源利用效率低下的现状.     

可调谐半导体激光吸收光谱甲烷浓度监测系统

以中心波长为1 650 nm的激光光源作为探测光源,并结合波长调制光谱以及谐波探测技术,设计了一套基于TDLAS(可调谐二极管激光吸收光谱)技术的CH4气体浓度探测系统.结合长光程测量池,以浓度为99.999%的高纯N2为背景气体,对8种浓度的CH4气体进行了测量,利用配置的101×10-6 CH4气体对系统进行了稳定...     

选择波长法计算机配色研究

传统的计算机配色观念和基本出发点是实现可见光范围内的等间隔单色光波长点匹配，即认为每个波长点的相对光谱功率变化对引起颜色感觉差异的权重相同。实际上，在 ３８０～７８０ｎｍ可见光区域内，每种单色光的变化对物体颜色的影响力存在特别明显的差异，有灵敏和惰性之分。本文将重点介绍如何根据色度理论确定最佳最灵敏匹配波长点和惰性波长点；介绍选择波长法配色特点和具体匹配实例，为实现快速、有效的计算机配色和建立小型方便的配色仪器提供一种新方法。     

环境温度和驱动电流对LED的峰值波长的影响

LED作为一种节能高效的发光器件,其光学特性受驱动电流、环境温度等因素的影响。本文主要研究不同的环境温度和驱动电流模式对不同波长LED峰值波长的影响,选取了可见光波段内的13种不同的波长的LED、3种不同的环境温度、10种不同的驱动电流进行实验,并得出以下实验结论:①在相同温度情况下,415~531 nm波长区间内的LED的峰值波长随着驱动电流占空比的增加而增加,在591~740 nm波长区间的LED的峰值波长随着驱动电流占空比的增加而减小。②在相同模式电流驱动下,随着环境温度的升高,所有不同波长类型的LED的峰值波长都增加,即发生红移,且LED峰值波长的移动量与温差之间具有很好的线性关系。③环境温度的升高可以使得LED波长增大,且这种波长增大量与LED本身波长有关,温度使红光LED波长增大量Δλ红明显比蓝光LED波长增大量Δλ蓝要高。④环境温度与驱动电流共同作用下,可以使得LED峰值波长出现更大的偏移量,两种因素对LED峰值波长的影响效果可以叠加。实验结果希望可为改变LED光学特性提供参考。     

建筑工程紫外线消毒灯应用浅议

对民用建筑工程中常见的紫外线灭菌消毒灯装置 ,从原理、适用性和注意事项等方面作了一定的归纳、分析和总结     

一起SDH设备光路对接故障的分析与处理

介绍了500kV官渡变投运时出现的一起长距离SDH光路对接故障。光路两端是不同厂家的设备,对接时一端收光正常而另一端有帧丢失告警。经分析,确认该故障由两端光口工作波长不一致导致。取消故障端预放大器后,对接成功。这起故障的分析处理,为以后不同厂家的组合式光口对接积累了经验。