阵列光纤牙齿颜色测量系统研究

介绍了阵列光纤牙齿颜色测量系统的组成和工作原理,该系统由微型光谱仪、光纤探头、CCD探测器和计算机组成。它能够对牙齿不同部位的颜色进行快速、准确、方便的测量。为解决目前临床牙齿测配色不准确问题,提供了一种可行的新方法,为真假牙齿比色以及新的口腔材料的研制开发提供了依据和检测手段,在镶牙及活体牙颜色测量方面具有重要意义。该系统还可用于其他需要进行颜色测量的场合。     

色度学与希尔伯特空间

探讨了在希尔伯特空间描述颜色的测量,并将观察者的三刺激值视为色刺激函数矢量在观察者光谱三刺激值矢量上的投影。从理论上将光电积分法和分光法测色统一起来,为减少测色误差提供了新的思路。     

基于FBG传感系统的可调光滤波器非线性研究

采用光纤布拉格光栅(FBG)传感系统研究压电陶瓷(PZT)驱动法布里-珀罗(F-P)型可调谐光滤波器(TOF)的非线性特性。基于多光束干涉理论建立了TOF的非线性模型,推导了透射带波长和自由光谱范围(FSR)对驱动电压的非线性响应;基于FBG传感系统测试了F-P型TOF的波长非线性,并采用多项式拟合对其进行描述,实测F-P型TOF波长的非线性误差最大为1.006 nm;基于F-P型TOF的非线性模型,研究了其波长定位误差,并提出采用参考光栅的方法降低波长定位误差。实验表明,F-P型TOF的波长随机误差可由73～81 pm降至12 pm以下。     

基于光纤光谱仪的色度学实验仪的设计与实现

以新型三基色LED为光源,用恒流源技术设计并制作了3路独立可调电路。根据色度学原理编写程序能够获得相应颜色的色坐标、主波长、补色波长以及色温等信息。通过实验,验证了用光纤光谱仪、三基色LED灯、标准光源及积分球等器件组成的色度学实验仪测量方法简捷快速,测量结果准确。学生既能直接观察实验现象,又能通过测量光谱数据得到相应参数,提高并丰富了物理学中光谱与色度学实验的内容。     

基于超连续谱的全光多通道ROF系统光源的产生

提出一种基于超连续谱梳状切割方案的多通道光载射频传输(ROF)系统光源全光生成方法. 实验利用飞秒光脉冲经过2段长5m、色散符号相反的高非线性光子晶体光纤,在1550nm的通信波段产生了带宽超过170nm的超连续谱. 使用本实验室自行设计、制作的取样光纤光栅对所得超连续谱进行滤波,产生了20个波长、峰值波动为±03dBm的多波长梳状光谱,将每2个相邻波长滤出,即可作为ROF系统的一路光载毫米波,共可产生10路. 结果表明,所产生的10路光载毫米波峰值波动小,调制深度大,每波长线宽窄,而且整个系统结构简单,插入损耗小,易于集成.     

口腔黏膜微区反射光谱特性的分析

介绍了光纤探头式口腔黏膜反射光谱检测系统。该系统由微型光谱仪、光纤探头、CCD探测器和计算机组成。口腔黏膜反射光谱检测仪可用来对正常口腔黏膜和病变口腔黏膜进行快速对比测量，经过数据分析为医生对口腔黏膜病的诊断及治疗提供科学的依据。利用该测量系统，分析了病变口腔黏膜与正常口腔黏膜反射光谱，提出了实现客观诊断口腔黏膜病的方法。     

液晶投影显示色均匀性的快速测量及误差分析

为改进传统液晶投影显示色均匀性测量方法效率低的缺点，建立了一套对二维平面上色坐标分布进行快速测量的系统.通过标准色度计测量三基色的色坐标值和黑白CCD测量各点的亮度值，计算得到屏幕各点色坐标分布。并给出了分灰度段测量三基色的色坐标的改进方法.测量结果的误差分析表明，LCD在不同灰度时的光谱透过率的变化对色坐标分布有较大影响.该系统测量快速，可达传统方法的10倍速度，实际测量精度可达到2.4×10^－3，满足液晶投影仪颜色均匀性的测量精度要求.     

基于高光谱成像技术的纺织数码印花颜色测量方法

为满足纺织数码印花色彩管理对颜色测量越来越高的要求,针对现存问题,提出了一种适用于纺织数码印花色彩管理的颜色测量的方法。该方法主要采用高光谱成像技术对纺织品进行非接触式一次性扫描成像,通过计算机处理从光谱数据中提取精确完整的颜色信息。与传统测色方法相比,该方法测量速度快、稳定性好,对面料的变形、沾污、沾色、褶皱等因素的抗干扰性好,避免了手工测量方法的各种缺陷,保证了颜色测量数据的准确性。     

新型大电流测量系统研究

论述了利用法拉第效应进行光测大电流的原理,根据琼斯矩阵法推出了光测大电流公式.介绍了作者设计的光测大电流测量系统,进行了模拟实验,给出了实验结果.然后对测量系统的误差进行了全面系统地分析.研究表明,这种测量系统与传统测量方法相比具有绝缘性能好、抗电磁干扰、动态范围大、测量精度高等优点,因此有望应用于未来的电力系统中测量大电流.     

新型大电流测量系统研究

论述了利用法拉第效应进行光测大电流的原理,根据琼斯矩阵法推出了光测大电流公式.介绍了作者设计的光测大电流测量系统,进行了模拟实验,给出了实验结果.然后对测量系统的误差进行了全面系统地分析.研究表明,这种测量系统与传统测量方法相比具有绝缘性能好、抗电磁干扰、动态范围大、测量精度高等优点,因此有望应用于未来的电力系统中测量大电流.     

日晒牢度的色度学评价方法研究

传统的牢度测试方法一直是人工目测色差,受到环境、光源、工作人员的视力、辨色经验等因素的限制。随着电脑测色配色技术的迅速发展,研究证明使用仪器代替人眼来评价颜色之间的差异是完全可行的。在5级标准的牢度评价中,有关牢度等级和色度值变化规律已经逐步成熟,但8级评价体系的日晒牢度人工评定等级与色度值变化关系还未见报道。为客观评价日晒牢度,通过测定大量已人工评级的日晒试样的色度值,根据所得的色差值,建立了日晒牢度人工评级和计算机测色的色差值关系表。为了检验所建立的色差值与牢度级别的关系表,测定日晒牢度标准色样中各牢度级别对应的色差值,结果表明,在标准色样中,牢度级别对应的色差值基本符合所建立的关系表。这为日晒牢度的色差值评定提供了参考。     

光纤损耗下的光孤子系统最大无中继距离的设计

主要研究了在有损耗的情况下 ,光孤子系统中的光纤色散、工作波长和初始脉冲的脉宽对设计系统最大无中继距离的影响 研究发现 当系统中的光纤色散在某些范围内 ,最大无中继距离随色散的减小而突然减小 ,故应尽量避免选择那些使得最大无中继距离突然骤减的色散值 ;在DWDM系统中要慎重地选择待复用的波长范围 ,因为在某些波长范围里各个波长对应的最大无中继距离相差悬殊 ,这势必会对系统的性能有所影响 尽管系统的最大无中继距离随输入脉冲的脉宽的增大而增大 ,但由于系统的容量并无明显改善 ,故依靠增大脉宽来增大系统的最大无中继距离并无多大实际意义     

基于煤矿瓦斯浓度的窄带光源谐波检测技术研究

在对煤矿瓦斯气体浓度的检测中,由于噪声、气体的吸收峰很窄、光源波长随温度的漂移等原因将引起测量的不稳定,通过采用对激光器的中心波长和气体吸收峰中心波长对准,测量光经过气体时的损耗就可以检测气体的浓度,利用一次谐波作为误差信号,可将光源精确地锁定在气体吸收峰上,并给出了窄带光源谐波检测的理论依据。实验结果表明,该方法可应用于甲烷气体浓度的光谱测量,它具有高精度、强选择性、快速响应等特点。     

光源色度性能测试系统

论述了所设计的光源色度系统的结构、原理和控制软件，并以实际光源为例进行了误差分析。     

双波长选区激光熔化成形中F-theta镜头光学设计

在选区激光熔化成形设备中,F-theta镜头是其重要的组成单元,一般采用单一波长作为光源。为了改善选区激光熔化成形性能,首次设计了由三片球面透镜组成的用于共轴双波长选区激光熔化成形的f-theta镜头。通过引入负畸变实现线性扫描,并选择合适玻璃材料、结构设计来消除色差。在扫描面积为120mm×120mm范围内,适用激光波长为532nm和1080nm,对这两波长激光的聚焦光斑分别小于30μm和60μm,横向色差分离小于1μm,满足高精度双波长激光同时共轴选区熔化成形的应用需求。     

户外LED广告屏色光侵扰问题调查研究

近年来LED广告屏在城市中广泛使用，但居住区周围布置的LED广告屏在夜间对居民形成了强烈的色光侵扰。为了明确LED广告屏形成的色光侵扰程度及其防控措施，以北京、天津地区17处LED广告屏及受其侵扰的居住建筑为研究对象，展开主观问卷调查，并现场测试LED广告屏侵扰光的色坐标、亮度等参数，获得187份调查问卷及288组测试数据。通过对比分析主观问卷和测试数据，明确了LED广告屏的主要侵扰因素为LED屏与居住建筑的相对位置关系、LED屏侵扰光亮度水平及其数值变化和LED屏的光色交替变化，提取了各侵扰色光的波长及亮度数值范围，提出了对LED屏幕设置的建议。     

光学相干断层扫描成像系统中消偏振分光膜的研制

消偏振分束镜能够将光学相干断层扫描干涉成像系统中的信号光进行分束,是光学相干断层扫描成像系统中重要的组成器件。为了减小45度角入射时P光和S光造成的偏振分离,针对成像系统中分光棱镜的参数要求,选择Ti3O5、Al2O3和Mg F2薄膜材料,借助Macleod膜系设计软件,结合Compact Design功能,运用Optimac和Needle Synthesis两种优化方法进行优化设计,选择电子束加热蒸发和离子源辅助沉积的方式镀制薄膜。根据实际镀膜结果,运用Independent Sensitivity功能对膜层敏感度进行分析,并采用Reverse Engineering模块进行逆向模拟分析,判断镀膜误差主要来源于不同监控波长的光控tooling值有细微的差距以及膜层的Final Swing值过大。通过改变不同监控波长的光控tooling值以及对敏感度较高的膜层进行重点监控,制备的消偏振分光膜经过测试,1310±50nm处P光平均透射比为51.47%,S光平均透射比为49.11%,偏振度为4.59%,满足成像系统的使用要求,并通过了环境测试。     

Review:Chromatic Dispersion Manipulation Based on Optical Metasurfaces

综述：基于光学超表面的色散操控

付博妍^1,2，邹秀娟^1,2，李涛^1,2,3，王漱明^1,2,3*，王振林^1,2，祝世宁^1,2,3*

(1.南京大学 工程与应用科学学院 物理学院 固体微观结构国家实验室，南京210093; 2.南京大学先进微观结构协同创新中心，南京210093; 3.教育部智能光学传感与操作教育部重点实验室，南京210093)

中文说明：

超表面是密集排列的二维(2D)人工平面超材料，它可以通过精确控制散射光的相位来控制光的偏振、分布和振幅。这种平面的超表面有可能极大地减少结构的厚度和复杂性，并可能使器件更容易制造和集成。然而，由于天线的共振色散和固有色散引起的超表面的色差限制了其质量。近年来，如何有效地抑制或控制超透镜的色差引起了世界各国的关注，并取得了一系列优异的成果。此外，利用超表面的色散实现特殊功能也具有重要意义。这篇综述重点介绍了基于光学超表面材料色散操控的最新研究成果。

关键词: 超表面，色差调控，消色差超透镜

     

电子热运动对电子显微镜分辨本领的影响

本文简述了显微镜的分辨本领,导出了在考虑相对论效应的情况下高速电子束的波长与加强电压的关系,研究了由于电子热运动引起电子液的色散,并研究了该色散对电镜分辨本领的影响,得出了电子热运动引起的色差比加速电压不稳造成的色差还大的主要结论。     

室内线阵CCD交汇测量系统研究

针对现有测试设备无法解决室内大靶面高精度立靶坐标的测试问题,提出了采用线阵CCD交汇测量与人工光源相结合的测量方法．分析了探测光幕的形成及CCD的灵敏度,提出以波长为680nm的高亮度LED作为发光器件,通过对KED阵列光能量分布的计算,设计了n形线光源的结构参数．实弹测试结果表明：设计的n形线光源满足线阵CCD交汇测量系统的背景照明要求,室内线阵CCD交汇测量系统能够可靠捕获弹丸,坐标测量误差小于10mm,扩展了线阵CCD交汇测量系统的应用范围．