聚合物光纤传感器及其在环境污染监测中的应用

描述了聚合物光纤（polymer optical fiber，POF）传感器的主要特点，介绍了国内外在该领域的研究现状，及其在环境污染监测中的应用，同时讨论了研究的发展方向。     

表面等离子体共振传感器研究的新进展

表面等离子体共振传感器具有灵敏度高、免标记及检测快速等优点,在生命科学、药物开发、公共安全、环境污染检测等领域具有广阔的应用前景。高灵敏度、小型化、集成化、低成本、高可靠性是未来表面等离子共振传感器发展的主要方向。介绍了棱镜耦合复合结构表面等离子体共振传感器在提高灵敏度和分辨率方面的研究新进展,重点论述了光纤表面等离子体共振传感器的研究现状和发展趋势,并对高通量、多组分识别表面等离子体成像技术以及金属微纳结构(颗粒)局域表面等离子共振传感技术的应用前景进行了讨论。     

150m聚合物光纤125Mbps传输实验

根据阶跃型聚合物光纤的耦合长度分析了模式耦合对其带宽的影响,结果表明,由于聚合物光纤中存在较强的模式耦合,其传输带宽不是与传输距离成反比而是与传输距离的平方根成反比,从而其带宽得到了很大的提高。在此基础上,使用商用阶跃型聚合物光纤成功地进行了125Mbps·150m的局域网传输实验,对比了系统的发射和接收信号,得到了较好的通信眼图。实验结果显示,聚合物光纤完全可以进行较长距离的高速数据传输,改变了一般认为的聚合物光纤百兆速率传输距离在100m以内的状况。     

聚合物光纤中的模式耦合及其对带宽的提高

光在聚合物光纤(POF)中传输时存在较强的模式耦合,由于模式耦合的影响,聚合物光纤的传输带宽得以提高。根据能流方程对阶跃型聚合物光纤光传输中的模式耦合进行了研究,从实验上测量了聚合物光纤的模式耦合系数,测量得到的模式耦合系数为7.61×10-4rad2/m。用测得的模式耦合系数对聚合物光纤中的模式耦合进行数值模拟,得到聚合物光纤的模式耦合长度约为20 m。由模式耦合长度可以得到聚合物光纤的真正带宽,其在150 m传输距离的带宽约为130 Mbit/s。为了验证这一结论,进行了125 Mbit/s.150 m的局域网(LAN)通信实验,通过对发射、接收波形及通信眼图的分析表明,由于模式耦合提高了聚合物光纤的传输带宽,使其可以在150 m的距离上进行百兆速率的通信传输。     

聚合物光纤传感器及其在环境污染监测中的应用

描述了聚合物光纤(polymer optical fiber,POF)传感器的主要特点,介绍了国内外在该领域的研究现状,及其在环境污染监测中的应用,同时讨论了研究的发展方向。     

银纳米颗粒的局域表面等离子体共振传感

采用微波法合成银纳米颗粒,通过化学自组装技术将银纳米颗粒吸附在玻璃基片上,制备了银纳米颗粒的局域表面等离子体传感器。在纯水中,紫外可见光消光谱表明局域表面等离子体共振位于428nm处。随外界折射率增加,共振峰发生红移,其折射率灵敏度达到173±6nm/RIU。在350oC温度下退火处理后,改变银颗粒在基片上的形貌,峰位发生约65nm的红移,灵敏度下降约20%。理论分析表明,银纳米颗粒形状和基底的相互作用影响折射率传感的波长响应和灵敏度特性。     

塑盖高速激光打标生产线的研制

论文介绍了自行研制的用于饮料包装行业中的新一代全自动塑盖高速激光打标生产线,主要包括理盖机、激光打标机和提升机,具有塑盖理盖、有序送料、激光打标和自动计数装箱四大功能。该生产线实现了塑盖完全自动化理盖上料,且理盖错误率小于0.01%;塑盖打标生产率不低于800个/分钟,打标误差率小于0.025%。     

基于聚合物光纤局域网系统的自由空间光通信

设计了与125 Mbps聚合物光纤局域网兼容的自由空间光通信系统,以实现楼宇间的数据通信,克服聚合物光纤传输距离较短的缺点.自由空间光通信包括发射和接收两个部分,发射部分由650 nm半导体激光器,驱动电路和准直扩束镜组成,接收部分由接收透镜和光电探测器组成.半导体激光器的调制发射功率为3 dBm,光电探测器的探测灵敏度为-27 dBm.分析了大气对光信号的衰减以及大气湍流造成的光斑抖动对通信的影响,记录了系统的信号传输波形和通信眼图.实验表明,自由空间光通信可以延长聚合物光纤局域网的通信距离,使其在实际工程中的应用更加灵活.