基于太阳散射光测量系统反演痕量气体方法研究

为了克服利用太阳散射光作光源的被动差分吸收光谱(DOAS)系统中异方差对反演结果的影响,对DOAS反演算法进行了研究。鉴于局部多项式回归良好的统计性质,且当采用非参回归时不必人为设定异方差的结构,能适应几乎所有回归估计,提出利用非参稳健局部多项式回归方法估计DOAS系统测量谱中的慢变吸收部分,并据此反演痕量气体斜柱浓度。把该方法应用于外场实验获得光谱信息处理中,结果表明,本文方法比最小二乘多项式回归估计反演效果更好,降低了被动DOAS系统测量误差。     

Hasselmann方法从SAR图像反演海浪方向谱及其印证研究

介绍了从星载SAR海浪图像反演海浪方向谱的Hasselmann方法.在第一猜测谱的选取上采用了文氏谱的最新结果.设计了一个针对该方法的印证实验.反演所得的有效波高、有效波周期与浮标实测结果基本一致.     

基于直接吸收峰峰值标定的气体浓度反演方法研究

可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术利用了半导体激光器可调谐和窄线宽的特性,具有高选择性和高灵敏度,可以在气体成分复杂、高温等恶劣环境下准确测量CO2.基于TDLAS的扫描波长直接吸收(SDAS)技术是常用的气体浓度反演方法,针对该方法反演气体浓度时采用的吸光度积分法需要准确获得频域信息,从而导致系统结构复杂的问...     

差分光学吸收光谱(DOAS)技术在烟气监测中的应用研究

本文将差分光学吸收光谱(Differential Optical Absorption Spectroscoy,DOAS)技术中的浓度反演方法运用到烟气中NO、NO2、NH3和SO2的监测.利用它们在200～250 nm附近具有不同强度吸收的特性,测量烟气的吸收光谱,用DOAS方法反演出NO、NO2、NH3和SO2分子的浓度,这种方法消除了烟气中烟尘、水汽和其它成分的影响,使在线实时测量成为可能,在实验室内对不同气体分子浓度样气进行了测量和浓度反演,经过现场对比测量证明这种方法是正确的.     

北京冬季大气SO2、NO2与O3的监测与分析

利用差分光学吸收光谱(DOAS)技术于2006年2月对北京市丰台区的常规污染气体SO2、NO2及O3进行了连续监测,并对各污染物的日变化特征和污染源进行了分析和探讨.结果表明,丰台区NO2主要与汽车尾气的排放有关,以早晨和傍晚的上下班时段最重,凌晨和午后最轻;SO2浓度的日变化状况是气象条件日变化和污染源排放量日变化综合影响的结果,分别在早晨和夜间达到最大值,日变化曲线呈现"N"字型双峰结构;由O3和NO2的相关性分析可知,NO2对大气中O3的含量有着一定的贡献,大气中可能还存在其它重要的O3前体污染物.     

基于BP-GA智能算法流量仪表标定方法的研究

提出一种基于神经网络（BP）-遗传算法（GA）的高精度流量仪表标定方法。该方法首先利用BP网络的非线性映射功能建立流量计特性曲线的网络模型；然后通过遗传算法的自动寻优功能，智能选取流量仪表大流量区域内的特殊标定点，从而确定流量仪表系数K。现实现了基于BP-GA混合智能算法的仿真标定，仿真结果和实际检测数据表明，该方法在提高流量仪表系数精度方面收到了很好的效果。     

DOAS谱线波长配准存在的问题及解决方法

由于系统光学部分的干扰(衍射光栅的不完善和光谱仪散射光)的存在，引起测量谱线的抖动．这将在差分光学吸收光谱(DOAS)谱线信号中产生人为结构，这些结构与污染气体的特征差分吸收区很难区分开，这种噪声的显著特点是在一段时间内是稳定的，因此它的值不能通过通常的时间平均消除掉。然而，当灯光源直接照射接收系统(不通过空气光路)时，灯信号中的人为结构与从实测光路信号谱中的相似结构具有很大的相关性．因此应用实测光路信号除以灯谱信号在很大的程度上消除噪声的影响．但是采用该方法时，若所使用的光源谱线结构起伏较大，对灯谱和信号谱的坐标一致性要求将非常高，否则对吸收光谱的计算会带来更多的影响．本文通过对该问题的研究提出了两种解决方案，通过实验证明可以有效地减小谱线偏移带来的分析误差．     

发光二极管中负电容现象的实验研究

对各种发光二极管（LEDs）的负电容（NC）进行了研究。实验结果表明，所有的LEDs都展示了NC现象。电压调制发光（VMEL）实验确认，在发光有源区中注入载流子引起的强发光复合是产生NC现象的基本原因。测量还表明，不同的LEDs的NC随电压和频率的变化规律是类似的；测试频率越低，正向偏压越高，NC现象越明显。     

红外辐射测量系统外场标定方法及飞行目标亮度反演方法

对于外场红外辐射特性测量设备,标定建立了输出灰度和输入能量之间的对应关系。通过构建中心红外系统外场标定体系,分析了直接扩展源标定、间接扩展源标定、小面元黑体近距离成像标定的能量传递过程、标定试验过程以及3种标定方法得到的系统响应度和系统底灰度的物理含义,指出了它们的相同和不同之处,进行了一致性分析。给出了采用标定数据计算飞行目标亮度的方法并提出了中距离外场红外辐射测量实验方法,对大气透过率软件和标定方法进行验证。     

相机标定方法及进展研究综述

相机标定是摄影测量学和计算机视觉的重要基础之一。首先介绍了相机标定的应用及分类;然后,概述了标定理论基础,包括空间坐标系转换、几何成像模型、内外参数解算方法,并从传统和智能化两大方面对相机标定方法进行阐述,传统标定方面介绍了基于参照物、主动视觉及自标定方法,并对3种方法优缺点进行了详细对比分析,智能化标定方面介绍了误差反向传播、多层感知器及卷积神经网络在标定过程的应用;接着,总结了相机标定方法的常用评价指标;最后,进行了归纳总结,并给出了相机标定技术的发展方向,可为相机标定相关领域研究者提供参考。     

AlGaInP系LED的表面纳米级粗化以及光提取效率提高

分析了常规AlGaInP系发光二极管（LED）光提取效率低的主要原因,半导体的折射率与空气折射率相差很大,导致全反射使有源区产生的光子绝大部分不能通过出光面发射到体外。通过在LED出光层采用纳米压印技术引入表面纳米结构,以改变光子的传播路径,从而使得更多的光子能够发射到体外。理论分析与实验结果表明,与常规平面结构相比,...     

基于DOAS技术的SO2浓度分析仪研究

为了实时监测工业烟气中SO2的排放,设计了一种基于差分吸收光谱技术的SO2浓度分析系统。该系统采用差分吸收光谱技术原理,在深入研究差分吸收光谱数据处理方法的基础上,在实验室状态下获取了与仪器分辨率相匹配的SO2标准吸收截面,采用光路反射设计和透紫石英镜片,改进了气体池结构。结果表明,该系统的实时测量浓度值与标准浓度值有较好的一致性,能够满足对SO2气体排放的高精度实时监测要求。     

Effects of packaging structure on optical performances of phosphor converted light emitting diodes

Effects of tilt angles of reflective cup structure and phosphor surface geometries on light extraction efficiency and angular color uniformity (ACU) of phosphor converted light emitting diodes (pcLED) ...     

表面粗化提高倒装AlGaInP发光二极管的光提取效率

对发光二极管进行表面粗化能够大幅度的提高其光提取效率。利用晶片键合技术并采用湿法刻蚀的办法粗化n面AlGaInP表面制作了一种带表面粗化的倒装薄膜发光二极管。刻蚀后的表面形貌呈现金字塔状。270μm x 270μm管芯裸装在TO-18金属管座上,在20mA的注入电流下,粗化了的LED-I光强达到了315mcd,输出光功率达到了4.622mW,比没有粗化的LED-II的光功率高1.7倍。光功率增加的原因在于粗化后形成的这种金字塔状表面,其不但减少了背部镜面系统和半导体-空气接触面的反射,而且能有效的将光从LED中散射出去。     

基于非线性标准差模型的差分光学吸收光谱技术烟气浓度测量

采用差分光学吸收光 谱(DOAS)技术测量烟气时,需采用非线性补偿方法来提高测量精度。本文基于自行研制的DO AS技术烟气测量系统,对SO₂和NO标准气体进行了单一气体的建模实验,提出了利用 差分光学密度标准差和气体浓度之间关系的非线性模型预测烟气浓度的方法,并以此测量 了SO₂和NO单一组分及混合气体的浓度,将实验结果与传统最小二乘法的反演浓度进行 了对比。结果显示,测量单一气体时,得到的两种气体非线性模型的判定系数 R²分别为 0.999和0.999,SO₂的满量程误差为±0.7％,最大误差为 2.6%和2.8%,明显优于最小 二乘法反演最大误差－16.1%和－19.9%;测量混合气体时,最大误差 由传统方法的－24.6%和－28.1%减小至－4.8%和5.2%。结果表明,本文方法可提高烟气测量的准确度。     

Differential absorption optical coherence tomography with strong absorption contrast agents of gold nanorods

Plasmon-resonant gold nanorods (GNRs) are demonstrated as strong absorption contrast agents for optical coherence tomography (OCT). OCT imaging of tissue phantoms doped with GNRs of different resonant wavelengths and concentrations is studied. To utilize the high absorption property of GNRs, a differential absorp-tion OCT imaging is introduced to retrieve the absorption information of GNRs from conventional backscattered signals. It is shown that the contrast of the OCT image can be enhanced significantly when the plasmon resonant wavelength of the GNRs matches the central wavelength of the OCT source.     

基子光谱差分吸收技术的农药残留检测研究

针对国内主要食品中广泛存在的农药残留带来的食品安全问题,研究一种方便快捷且成本适宜的检测技术,具有重要的意义。目前,已有相关实验将光谱吸收技术用于食品农药残留检测,但是,对于定量检测及测量精度方面该实验还存在一些不足。本文基于差分吸收技术,采用荷兰Avantes公司的微型光纤光谱仪以及分光光度计,进行了相关实验,实现了对敌敌畏水剂农药的定量测量,从而对基于光谱吸收技术的农药残留检测技术进行了完善,使其更加适合实际应用。     

GaN基发光二极管芯片光提取效率的研究

基于蒙特卡罗方法模拟分析了限制GaN基发光二极管(LEDs)芯片光提取效率的主要因素。结果表明,GaN与蓝宝石之间的较大折射率差别严重限制了芯片光提取效率的提高,通过蓝宝石背面出光比通过p型GaN层的正面出光的芯片光提取效率至少高20％;同时,低GaN光吸收系数、高电极反射率以及环氧树脂封装可以有效的增加芯片光提取效率,并且LEDs芯片尺寸在400μm以下时光提取效率较高。     

Electrical and luminescent properties and the spectra of deep centers in GaMnN/InGaN light-emitting diodes

Electrical and electroluminescent properties were studied for GaN/InGaN light-emitting diodes (LEDs) with the n-GaN layer up and with the top portion of the n layer made of undoped GaMnN to allow polarization modulation by applying an external magnetic field (so-called “spin-LEDs”). The contact annealing temperature was kept to 750°C, which is the thermal stability limit for retaining room-temperature magnetic ordering in the GaMnN layer. Measurable electroluminescence (EL) was obtained in these structures at threshold voltages of ∼15 V, with a lower EL signal compared to control LEDs without Mn. This is related to the existence of two parasitic junctions between the metal and the lower contact p-type layer and between the GaMnN and the n-GaN in the top contact layer.     

基于拉曼光谱的微结构光纤丙酮传感检测研究

结合拉曼光谱特异性和微结构光纤所需样品体积 小(纳升量级)等优点,基于拉曼光谱法,利用三孔MOF作为传 感头,搭建了丙酮浓度传感系统。 丙酮溶液在毛细管吸附作用下进入到MOF的空气孔内, 在倏逝波激发下丙酮溶液产生拉曼信号,通过探测耦合回微结构光纤纤芯的拉曼 信号强度探测丙酮浓度。实验利用丙酮C-H键(2843cm－1)伸缩振动峰作为其特 征谱线,同时以水的H-O键(3371cm－1 )伸缩振动峰作为内标物组成相对强度,对 溶液中的丙酮含量进行测定。实验结果表明,当丙酮浓度从5%增加到50%时,丙 酮浓度与丙酮C-H键伸缩振动峰和水H-O键伸缩振动峰强度比值呈线性关系,二 者相关系数为0.98。本文系统也可以用于其它挥发性有机化合物的定 性和定量分析。