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基于负折射率材料的信号处理技术为光声图像的研究提供了新的思路。光声成像是一种全新的非破坏性生物光子技术,是一种基于生物组织内光吸收差异的成像方法。然而,当前的光声成像方法主要依靠传感器扫描工作,而传感器阵列有其固有的缺点,导致实时性较差,因此,普通的光声成像方式具有一定的局限性。但是,利用具有负折射率的声透镜特性(如聚焦、滤波、定向等)构成的成像方式可以解决普通光声成像中的这些局限性问题。本文在对负折射率声透镜的负质量响应和负折射率成像进行优势分析后,提出了利用声透镜改变当前扫描成像的方法。模拟分析实验结果表明,所设计的声透镜直接成像方案达到了预期效果,透镜成像后像点的声压分布与吸收体原始的声压分布基本一致。此外,0.6倍波长的实验图像结果说明本文实现了亚波长的光声成像效果。 相似文献
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《测试科学与仪器》2016,(4)
基于负折射率材料的信号处理技术为光声图像的研究提供了新的思路。光声成像是一种全新的非破坏性生物光子技术,是一种基于生物组织内光吸收差异的成像方法。然而,当前的光声成像方法主要依靠传感器扫描工作,而传感器阵列有其固有的缺点,导致实时性较差,因此,普通的光声成像方式具有一定的局限性。但是,利用具有负折射率的声透镜特性(如聚焦、滤波、定向等)构成的成像方式可以解决普通光声成像中的这些局限性问题。本文在对负折射率声透镜的负质量响应和负折射率成像进行优势分析后,提出了利用声透镜改变当前扫描成像的方法。模拟分析实验结果表明,所设计的声透镜直接成像方案达到了预期效果,透镜成像后像点的声压分布与吸收体原始的声压分布基本一致。此外,0.6倍波长的实验图像结果说明本文实现了亚波长的光声成像效果。 相似文献
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提出了一种简便和精确地计算毛细管管壁折射率的方法,该计算方法可在实际非近轴情况下减小图像球差和景深对测量结果的影响.用两种已知折射率的标准液体分别注入待测毛细管内,测量出平行光经其会聚后的焦距差;结合毛细管管壁折射率与焦距的理论公式,计算出毛细管的管壁折射率.结果表明:在合适的毛细管内外径范围内,可以保证管壁折射率在1.51以下时测量准确度优于0.003.对计算方法的分析表明,选取两种低折射率或高折射率液体作为标准液体进行计算可以提高测量准确度.该方法计算过程简单,对毛细管管壁折射率的测量精度满足一般科研实验对毛细管管壁折射率的要求. 相似文献
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光纤表面等离子体共振(SPR)传感器通常以纤芯为共振基底,需要采用腐蚀、侧抛、研磨等复杂的加工工艺将光纤包层去除,存在倏逝波不易泄露,传感探针制作困难的问题。本文提出一种以光纤包层为SPR共振基底的阶跃折射率多模光纤包层SPR传感器。采用单模光纤与阶跃折射率多模光纤偏芯熔接结构,将单模光纤纤芯中的光直接注入多模光纤包层,并在阶跃折射率多模光纤包层外镀50nm金膜。在探针传感段,光场能量全部分布在阶跃折射率多模光纤包层中,发生SPR效应充分。与传统光纤包层SPR传感结构相比,该传感器能够获得更深的共振谷,折射率测量范围为1.333~1.385RIU时,传感器的平均灵敏度可达2 307nm/RIU,本文亦对传感段多模光纤纤芯直径与长度不同参数的影响进行了探究。本文提出的阶跃折射率多模光纤包层SPR传感器制作简单,有效解决了光纤包层与空气界面不易获得倏逝波的问题。 相似文献
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透明毛细管管壁折射率的无损测量 总被引:1,自引:0,他引:1
介绍了一种无损测量透明毛细管管壁折射率的方法。该方法利用平行光经过装有不同已知折射率标准液体的毛细管后会聚焦点位置不同的原理,通过CCD对会聚焦点位置成像后的图像进行判断,计算出毛细管外轮廓位置和焦距,进而计算出毛细管管壁的折射率,其测量精度可达0.005。分析了毛细管内外径对管壁折射率测量的影响,结果表明,管壁越厚,测量精度越高;同时对毛细管管壁折射率灵敏度和成像系统的景深值进行了计算和比较,结果显示,标准液体折射率越低,标定精度越高。该方法使用设备简单,操作方便,便于对图像观察和识别,实现了对毛细管管壁折射率的无损精确测量。 相似文献
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分振幅双光束等倾干涉中半波损失的讨论 总被引:2,自引:2,他引:0
为研究光经过透明平行平板后出现的两束主要反射光之间是否存在半波损失,利用菲涅耳公式和矢量分解再求和的方法,以它们在p、s方向的分振动是否分别反向,且各自方向上的振幅比相等作为判据进行分析,结果发现只在两种情况下有半波损失:第一种是透明平行平板处于均匀的透明媒质中,光以Brewster角斜入射透明平行平板时有半波损失;而透明平行平板处于两种折射率不同的环境媒质之间时不会有半波损失。第二种情况是光束正入射透明平行平板,且当透明平行平板的折射率与周围环境透明媒质的折射率相比处于最大或最小时,将有半波损失。其它情况则没有半波损失。 相似文献
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波长误差是激光干涉仪的重要误差源,而折射率的变化直接影响波长精度,本文介绍了激光折射率修正的原理,比较了间接、绝对、相对三种实用折射率修正方法的特点,分析了折射率修正的算法,进而提出一些正确使用激光干涉仪的方法。 相似文献
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In this paper, a simple nondestructive method is described to obtain the refractive index profile of a gradient refractive index rod lens by means of optical coherence tomography. The approach exploits the fact that optical coherence tomography provides a direct measurement of the optical path of the light traveled through a gradient refractive index rod lens. The refractive index profile for a gradient refractive index rod lens is retrieved by iterative fitting of the optical path calculated by the ray tracing method with that experimentally measured using optical coherence tomography. The measured refractive index profile is in good agreement with theory. 相似文献
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The U-shaped multimode fiber structure is proposed to measure the refractive index of liquid. In the previous work, the U-shaped structure by single-mode fiber has been widely investigated. However, the large bending loss restricted its practical applications, especially for the reflection-type fiber probe. To reduce the bending losses, the multimode fiber is used as the bending section of the fiber sensor in this study. The structures with different bending radiuses are fabricated to verify this design. Moreover, to simplify the interrogation method, the differential intensity interrogation method is used by cascading two fiber Bragg gratings after the U-shaped fiber structure. The low bending loss of the proposed structure is helpful to measure the reflected light power by fiber Bragg gratings. The influence of incident light power fluctuation was largely suppressed by this differential method. In addition, the sensitivity is also increased by a factor of 2 compared with the intensity interrogation method using one-cascaded fiber Bragg grating. The experimental results show that the refractive index sensitivities are ?115.09?dB/RIU in the refractive index range of 1.3405–1.3874 and ?260.24?dB/RIU in the refractive index range of 1.3874–1.4223, respectively. 相似文献
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KG Goyal ML Dong DG Kane SS Makkar BW Worth LM Bali S Bali 《The Review of scientific instruments》2012,83(8):086107
A widely used method for determining refractive index postulates that the derivative of the angular profile for light reflected from the sample is maximum at the critical angle for total internal reflection (TIR). It is well-known that in turbid media this "differentiation method" yields errors in refractive index. Unexplained anomalies in previous error-calculations are eliminated if one uses a recent model of TIR which departs from traditional Fresnel theory. However we find that, in practical situations, the refractive index obtained by differentiation even after error-correction is significantly different from the best estimate for the refractive index obtained by curve-fitting the reflectance data. Thus the differentiation method lacks scientific validity in turbid media. 相似文献
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针对透明器件对光学性能要求很高的现实,提出通过调控相对折射率来实现光学性能调控的方法。以微注塑薄壁透镜为例,对平行激光光源通过光学透镜后的波阵面进行检测与重建;接着推导出了波阵面检测结果与相对折射率的理论关系,并计算了透镜内部相对折射率的分布;最后考查了微注塑过程中保压时间对透镜相对折射率分布的影响。实验结果表明:当微注塑保压时间从1s延长至3s时,相对折射率分布均匀度明显提高,折射率的极差从6.1×10-3减小到2.9×10-3。该相对折射率表征方法能有效调控光学制品性能。 相似文献
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V. V. Mussil V. V. Pilipenko E. T. Lemeshevskaya K. D. Keremzhanov 《Instruments and Experimental Techniques》2011,54(3):397-399
A simple method for measuring the refractive index of liquids that fill thin-wall cylindrical cells of any diameter is described.
The method is based on the light-refraction phenomenon in cylindrical lenses and is implemented using a system of lines that
are regularly positioned in a plane and are observed in monochromatic light through a liquid-filled cylinder. Images of lines
are turned relative to the initial orientation, and the rotation angle is unambiguously related to the refractive index of
the liquid. 相似文献
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S. V. Zavarin E. L. Nikishin 《Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing》2012,48(1):97-101
The geometry of anisotropic light diffraction in ultrasound waves excited by a multi-element converter in an optically uniaxial
negative crystal of lithium niobate is analyzed. An expression for the refractive index of a diffracted wave was found on
the basis of a study of the optical indicatrices of the refractive indices of ordinary and extraordinary light waves in the
crystal. A method for calculating the angular frequency characteristics of anisotropic acousto-optic Bragg cells with multi-element
converters is proposed. 相似文献
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为准确快速获得块体硫系玻璃红外波段的折射率,搭建了基于类准直测量法的折射率测量系统。该系统采用液氮制冷的碲镉汞探测器和特殊的光路实现了光强信息的高分辨采集,使用高分辨数据采集卡将角度信息数字化,利用精密步进电机传动控制系统实现了光强信号与位置信号的同步记录。开发的测量软件可自动判别光强峰位信息,自动计算获得待测样品的折射率。对比测试Ge_(20)Sb_(15)Se_(65)、Ge_(28)Sb_(12)Se_(60)、As_2S_3和As_2Se_3商用硫系玻璃在3.39μm和4.8μm处的折射率。实验结果表明,该装置系统测量折射率的标准偏差为10~(-3),测量不确定度为0.002 9,可快速、准确测量块体材料红外波段的折射率。 相似文献