低浓度CO气体的OPO—CARS测量方法研究

利用相干反斯托克斯拉曼光谱（CARS）技术,根据在低浓度时极化率的共振项对非共振项的调制大小（调制度）与被测气体浓度的关系,提出了微量气体浓度的测量方法,建立了共振极化率的调制度与被测气体浓度、温度之间关系,验证了数量关系式的正确性,其结果是理论值与实验值在低浓度范围内的偏差不超过4.5%。并实测了酒精火焰中不同位置处的CO浓度,讨论了气体温度的等因素对测量结果的影响。     

苯的二级相干反斯托克斯喇曼散射

相干反斯托克斯喇曼散射(CARS)的特点在于它落在无萤光的很大的光谱区内,S/N比高,其强度比自发喇曼散射强几个数量级,而且有方向性。因此,这种技术引起激光喇曼光谱学的革命性变化。它可以被用于测量喇曼介质的非线性极化率,测量极低浓度的溶液或气体浓度以及含H_2火焰中的H_2浓度和温度。近几年来已引起物理、化学和生物学界很大的兴趣。 CARS过程有一共同点:要求既要实现共振(满足频率差ωp-ωs_1=△ω相当于一个     

利用1.58μm半导体激光器测量CO气体浓度的理论研究

为了高精度、快速和实时测量冶炼炉中的CO气体浓度.采用1.58μm波长的分布反馈激光器和扫频技术来测量CO的吸收峰值处的谐波,理论分析了1次谐波和2次谐波最大值的混合计算来表示气体浓度的结果和实验验证,取得了扫描频率、调制度与谐波相对强度的数据.结果表明,这种混合计算方法有效克服了激光器的老化、离散性和调制度波动对测量...     

基于可调谐掺铒光纤激光器和掺铒光纤放大器的光声光谱气体分析仪

光声光谱技术用于检测低浓度乙炔气体具有灵敏度高、连续和快速实时在线测量的特点.采用近红外可调谐掺铒光纤激光器(TEDFL)串接大功率掺铒光纤放大器(EDFA)作光源,采用一阶纵向共振式双程吸收光声池,并运用波长调制和二次谐波榆测技术,研制出一种新的高灵敏度微量气体近红外光声光谱分析仪.在常温常压下对低浓度乙炔气体的实验测量结果表明,该系统的极限检测灵敏度达到1.3×10-9,其线性响应相关度达到0.99957,能够满足工业、环境监测和电力系统等对乙炔检测和分析的需要.     

电子电工产品基本环境试验中二氧化硫气体浓度测量不确定度的评定

文章分析了电子电工产品试验方法中二氧化硫浓度测量不确定度。充分考虑了重复测量的重现性、测爨仪器的分辨力、标准气体、二氧化硫气源的稳定性、流量测量、温度压力变化及测量等因素对二氧化硫浓度测量结果的影响,分析出二氧化硫浓度测量的合成扩展不确定度为1．4×10^-6。     

相位展开中基于调制度轮廓线的极点连接算法

在相位测量型光学3维传感技术中,为了正确恢复物体的真实相位,采用了一种基于调制度轮廓线连接极点的相位展开算法。该算法将调制度分布图与分支阻断法相结合,利用图像增强技术中拉普拉斯算子检测边缘,从被测物体调制度分布中提取物体的轮廓线,用于指导极点的连接和截断线的设置,最后结合菱形算法快速展开被测物体的截断相位,能够得到较为真实的相位展开结果。实验结果表明,新方法结合了调制度分布图展开相位可靠和分支阻断法计算时速快的优点。在面形存在陡变和凹陷的复杂情况下,新算法甚至比可靠度排序法更能够有效地恢复出物体的真实相位,保证了测量的精度,而且运算速度比可靠度排序算法快了3倍。     

矿用CH4-CO2红外传感器温度补偿算法模型研究

红外气体传感器检测气体浓度具有响应速度快、稳定性高等特点,但检测精度受温度变化影响大。本文对不同温度下矿用CH4-CO2红外传感器待测气体响应信号进行实验研究,并研究传感器的温度补偿算法模型,消除温度对传感器响应信号的影响。研究结果表明:在环境温度20 ℃时,CH4-CO2红外传感器响应信号与待测气体浓度之间呈现良好的线性关系;温度越高,CH4-CO2红外传感器的响应信号越大。通过建立随机森林模型进行温度补偿,CH4红外传感器和CO2红外传感器的响应信号和待测气体浓度之间的相关系数分别为0.9203和0.9099,响应信号与待测气体浓度之间的线性相关度提高、均方误差和平均绝对误差均减小,CH4红外传感器精度更高。基于随机森林温度补偿模型在10~25 ℃温度变化范围内可减小温度对矿井气体浓度监测的影响。     

差分吸收光谱检测H2S气体的反演算法

传统差分吸收光谱法(DOAS)对于H2S气体浓度检测原理简单,检测精准,反应速度较快,但在低浓度、光程较短的环境中会产生较大的误差。本文在传统的差分吸收算法的基础上,采用遗传算法对低浓度H2S气体进行反演,但遗传算法容易发生过早收敛,从而陷入局部最优,因此设计了灾变优化后的遗传算法对H2S气体浓度进行反演。结果表明,该方法对低浓度H2S气体有较高的测量精确度,与传统的差分吸收光谱法结合可得到更宽的检测范围。     

基于差频激光源的微量气体光声光谱检测系统

在周期极化的铌酸锂晶体中混合1．5－1．6μm可调谐半导体激光和1.064μmNd,YAG调Q脉冲激光,得到3．35－3．66μm的连续可调谐窄线宽激光脉冲,平均输出功率达0.2mW,实验装置比OPO相对简单,紧凑,无振荡阈值,根据该差频发生器的输出特性,设计了共振频率可调的光声池和光声光谱检测系统,并首次利用该系统对低浓度的CH4样品气体进行了光声谱测量,实验结果显示了系统在微量气体测量方面的优越性。     

红外吸收光谱型城市路网尾气浓度检测传感器

为了能够集中测量城市路网中CO、NO、NO2和SO2的浓度,利用红外吸收光谱原理和谐波调制技术设计了四向气体浓度检测传感器。将宽带光谱LED作为共用光源,穿过四个方向上特定波长的窄带滤光片后,产生与被测气体吸收光谱一致的光束,再穿过改进的Herriott型长光程吸收气室,并在红外探测器上感应出电信号,最后利用设计的正交锁相放大电路测量出二次谐波系数大小,从而计算出被测气体的浓度。实验结果表明:设计的传感器输出的电压与被气体浓度呈正比例线性关系,平均线性度达到了0.997 85,测量误差均小于2%,可为播报环境质量和制定机动车尾气排放标准提供数据支持。     

硅氢键对波导表面光滑化影响的理论仿真

低损耗高Q值硅基纳米光波导谐振腔,是高灵敏探测器、生物传感器、光通讯器件等发展的关键。而波导表面粗糙度会造成较大的光传输损耗,是制约硅基纳米光波导谐振腔Q值提高的一个重要因素。降低硅基纳米光波导表面粗糙度已成为光波导器件发展的一个关键问题,氢退火工艺是当前改善波导表面粗糙度的一种关键技术。基于表面硅氢键流密度理论,利用Materials Studio软件模拟氢退火光滑化处理过程中硅与氢之间的反应,搜索反应过渡态,探究硅氢键、温度等因素对反应的影响。结果表明:在高温氢退火氛围下,波导表面硅原子与氢原子之间能够形成硅氢键,且温度越高,在硅氢键作用下表面硅原子迁移速率越快,表面由高能态向低能态过渡,表面光滑化效果越明显。     

Novel optically excited resonant pressure sensor

A novel pressure sensitive microresonator structure has been fabricated by anisotropic etching of silicon. An intensity modulated laser beam is focused onto the resonator and generates transverse vibrations, which are detected using optical heterodyne interferometric techniques. The pressure and temperature dependence of the resonant frequency of this structure is reported     

带宽与谐振波长同时可调双环滤波器设计与分析

文中提出了一种基于双波导双微环-MZ干涉仪的简单、新颖的带宽和谐振波长同时可调的带通滤波器。通过耦合模理论,推导了此结构的透射率公式,利用MATALAB软件编写程序,模拟了微环温度的改变、不同环之间的温度差、耦合器的分柬比对谐振波长和带宽可调性的影响。结果表明微环温度的改变会使谐振波长移动,不同环之间的温度差会影响滤波器的带宽,耦合器的分束比会使透射谱出现不对称性。这些结果对微环谐振滤波器的开发与应用具有重要指导意义。     

Direct modulation of double-heterostructure lasers at rates up to 1 Gbit/s

Mesa-stripe double-heterostructure lasers operating at room temperature with direct-current bias close to threshold have been directly modulated at gigabit rates. The distortion and ringing effects expected at these frequencies as a result of resonant coupling between photon- and electron-density distributions were found to be suppressed over a range of bias levels. This is thought to result from the multimode behaviour of the device.     

Extremely deep long-period fiber grating made with CO/sub 2/ laser

We report on the realization and tuning of a long-period fiber grating-based filter, which is made in a standard telecom optical fiber, with a resonant attenuation of more than 60dB. This is, to our knowledge, by far the highest published value. The realized filters satisfy requirements of applications which are extremely demanding in terms of the resonant depth or require an exact /spl pi/-phase shift at the resonance.     

SiC中基态施主能级分裂对杂质电离的影响

对SiC中基态施主能级分裂对杂质电离的影响,与温度、掺杂浓度和杂质能级深度的关系进行了系统研究.发现只有在高温且掺杂浓度低的情况下,能级分裂的影响很小可忽略不计,其他条件下均需考虑能级分裂因素.随掺杂浓度的增加,能级分裂的影响增强;随温度的升高,能级分裂影响的整体趋势下降,但存在峰值.当杂质能级深度发生变化时,能级分裂的影响显得比较复杂;曲线上的峰值随着能级深度的增加而向高温方向移动,能级越浅峰就越小;并且在高于某一温度时,随能级的加深能级分裂的影响逐渐增强.     

Resonant tunneling permeable base transistors with high transconductance

A GaAs-based resonant tunneling permeable base transistor has been developed and evaluated at room temperature. The transistor is fabricated by overgrowing a tungsten gate placed next to an AlGaAs-GaAs-InGaAs resonant tunneling heterostructure. By changing the gate voltage, the effective conducting area of the tunnel diode can be modulated and the collector-emitter current thus controlled. Peak currents above 300 mA/mm and a maximum transconductance of 270 mS/mm have been obtained.     

GaAs/AlAs异质谷间转移电子器件动态工作模式的模拟研究

使用量子阱能带混合隧穿共振理论及MonteCarlo模拟方法计算了GaAs／AlAs异质谷间转移电子器件的静态和动态工作特性．发现有源层中的电场及Г、X和L三能谷的电子布居基本上可分为强场立能谷区和弱场耿氏区两部分．控制掺杂接日的浓度能调制这两区域的相对大小，控制两种谷间转移电子效应的相互作用，从而改变器件的静态和动态性能动态模拟给出了器件的新射频工作模式：上能谷电子区的宽度调制和低场耿氏区电场的上下浮动．运用这一工作模式解释了器件的各类新工作特性，并且提出了利用这种量子阶控制极来制作新的异质谷间转移电子三极管的可能性     

Quantum interference and space charge effects in double barrier structures incorporating wide quantum wells

The current-voltage characteristics of resonant tunneling devices with well widths between 12 and 180 nm are studied. The voltage interval between the resonant peaks in the current is measured as a function of well width. For the wide wells the amplitude of the peaks in the differential conductance is modulated by an “over the barrier” interference effect involving the collector barrier. Space charge buildup and intrinsic bistability effects for a particular resonant state are found to depend critically on its energy difference from the top of the collector barrier and from lower lying standing wave states of the quantum well.