装有可见光／近红外和紫外图像传感器的高光谱成像工作站

本发明提供一种能够在紫外、可见光和近红外谱区进行高光谱成像的高空间和光谱分辨率高光谱成像工作站。该工作站既装有紫外传感器,又装有可见光／近红外传感器。工作时,每一种传感器获取目标或样品的一幅图像,并产生相应的紫外数据集或可见光／近红外     

一种基于光纤器件的表面增强拉曼散射光谱检测系统

报道了一种基于表面增强拉曼散射(SERS)效应的结构简单、成本低的近红外拉曼光谱探测系统。该系统采用近红外半导体激光器作为激发光源。通过提高激发光源的输出背景抑制比,抑制激发光光纤传输产生的光纤拉曼信号,采用光纤型波分复用器滤除剩余激发光,利用光子计数模式的铟镓砷雪崩光电二极管作为探测器代替昂贵的近红外光电倍增管或近红外电荷耦合器件,实现了对4-胺苯并噻吩表面增强拉曼光谱的检测。该近红外光纤型检测系统具有结构简单、小型化、成本低廉以及远程检测等优势。     

生物/化学战剂激光遥测技术新进展

概述了生物/化学战剂激光遥测主要技术的原理和特点,分析了国外利用差分激光雷达技术、拉曼光谱技术和激光诱导荧光技术对生物/化学战剂进行激光遥测的发展现状,重点介绍了光声光谱、拉曼荧光复合探测、量子级联激光器和红外焦平面阵列等新兴技术在生物/化学战剂激光遥测中的应用,指出了生物/化学战剂激光遥测技术的发展趋势。     

固体谐波多波长拉曼激光器

研究了多谐波固体激光器在气体中的受激拉曼散射，获得了多波长激光输出。利用Nd：YAG激光的二倍频、三倍频及四倍频的激光输出在氢气和甲烷气体中的受激拉曼特性获得多个波长的拉曼输出，波长范围覆盖紫外到可见光甚至近红外。列出了常用的几种拉曼工作气体，其中氢气和甲烷各有优缺点，而两者的混合气体一方面弥补了氢气频移过大的缺点，另一方面抑制了甲烷的易分解性。利用缓冲气体和混合气体优化拉曼激光的输出。给出了24个拉曼波长的功率输出数据，其中功率较大的有13个波长。多谐波固体激光与受激拉曼散射结合的多波长拉曼激光器在激光雷达等领域有广泛的应用。     

低功率连续CO2激光诱导玻璃表面微纳结构及对其光学性能的改善

超白玻璃是一种超透明低铁钙钠玻璃,具有优越的机械、物理和光学性能,被广泛应用于制作各种光学元件以及仪器保护装置,特别是硅太阳能电池表面的封装.应用低功率连续CO2激光器在不同工艺参数条件下,对超白玻璃表面进行刻蚀诱导,通过分光光度计测量这种结构对紫外、可见光、近红外(250～1500nm)不同波段的吸收和透过率,并研究激光刻蚀参数与透过率的关系.实验表明,激光刻蚀诱导产生了微米量级的表面形貌结构,这种结构改变了材料在可见光380nm到近红外波段的光谱透过率特性.     

阶梯光栅光谱仪

德国柏林激光器技术公司生产一种阶梯光栅光谱仪，该光谱仪通过激光诱导等离子体光谱学同时分析元素。仪器在175至750nm的波长范围内探测元素，在真空紫外中的光谱分辨率为35000，在紫外／可见光／近红外范围内的光谱分辨率为15000。两台对称排列的摄谱仪的光谱照射一个共用探测器。这两台摄谱仪的入射狭缝、阶梯光栅、棱镜和成像光具的参数可自由确定。     

卤离子吸附竞争对罗丹明B-金胶体系NIR-SERS的影响

在金纳米胶体体系中采用近红外激光(1064nm)激发,研究了卤素离子(Cl-、Br-、I-)对激光染料 罗丹明B(RhB)分子近红外表面增强拉曼散射光谱(NIR SERS)的影响,给出了表面增强拉曼谱随卤素离子加入顺序的不同的变化过程。结果表明,在此体系中卤素离子与分子共吸附能力的强弱顺序为Cl- Br-相似文献   

远程激光拉曼光谱探测系统前置光学系统设计

为实现远程物质高空间分辨力的拉曼光谱探测,设计了共孔径远程激光拉曼光谱探测系统的前置光学系统。光学系统采用共孔径结构,实现了激光发射系统、拉曼光收集系统及微区成像系统的共孔径、共光轴。设计的光学系统能够对激光进行聚焦以缩小激光光斑尺寸,使系统具有优于0.125 mrad的空间分辨率。该拉曼光收集透镜有效通光口径为50 mm,拉曼散射光在耦合透镜焦平面上的像高小于25m,可以与50m狭缝宽度的光谱仪进行空间光耦合,也可使用50m芯径的光纤来耦合光学系统与光谱仪。该系统可用于远距离物质的激光聚焦、拉曼光谱探测及微区成像。     

动脉粥样硬化斑块和血管壁的光谱学实验研究

为区分动脉粥样硬化斑块和血管壁,给激光血管成形术的实时监控提供依据,研究了动脉粥样硬化斑块和血管壁的激光诱导荧光光谱(LIFS)和拉曼光谱.日本雄性大耳白兔15只,以高脂饲料喂养3个月,取主动脉弓作纵行切开,分别采用380 nm紫外激光和532 nm绿激光作为激发光源诱导动脉粥样硬化斑块和血管肇的荧光光谱;采用532 nm绿激光作为激发光源诱导动脉粥样硬化斑块和血管壁的拉曼光谱.结果表明,380 nm紫外激光诱导的动脉粥样硬化斑块和血管壁的荧光光谱在416 nm处均有明显特征峰,但前者的强度显著高于后者;532 nm绿激光诱导的动脉粥样硬化斑块和血管壁的荧光光谱在800 nm处均有明显特征峰,但强度无明显差别;动脉粥样硬化斑块的拉曼光谱在3000 nm和3300 nm处存在明显的波峰和波谷,而血管壁的拉曼光谱曲线较光滑,无明显特征峰.说明380 nm紫外激光诱导的荧光光谱和拉曼光谱均有可能有效区分动脉粥样硬化斑块和血管壁,而532 nm绿激光诱导的荧光光谱不能有效区分动脉粥样硬化斑块和血管壁.     

天然与处理翡翠的光谱学研究

文章通过对天然翡翠和漂白充填处理翡翠的共焦显微拉曼光谱(514nm)测定,得到表征翡翠硬玉结构的拉曼位移为1036cm-1,696cm-1和374cm-1,显微放大能观察到翡翠经酸洗产生的裂纹及其充填的有机物,经红外光谱的测定证实该充填物为环氧树脂,且表征环氧树脂的拉曼峰为777cm-1,1123cm-1,1611cm-1,2930cm-1和3065cm-1;通过相同测试条件下,并在极短的积分时间内对天然翡翠的绿色、白色部位和染绿色翡翠进行拉曼光谱(785nm)测定,并结合绿色翡翠紫外-可见光-近红外吸收光谱的测定,得到吸收光谱中的吸收峰637nm,658nm和691nm归属于翡翠晶体中的Cr3 ,Cr3 的大量存在将使翡翠的拉曼光谱产生极强的荧光,而染色翡翠中染料产生的荧光相对较弱.     

易燃液体无损光谱检测技术综述

易燃液体在食品、化工、能源等领域均有广泛应用,并创造了巨大的经济价值.然而,该类液体易燃易爆,且在使用过程中可能会产生有毒蒸汽,因而它的无损检测对于促进工业生产和保障人民的人身财产安全具有深远意义.光谱检测技术具有快速、在线检测、无损、样品无需预处理、检测精度高等优点,在易燃液体检测中发挥了重要作用.本文综述了易燃液体...     

基于可见-近红外光谱技术的润滑油酸值无损检测方法研究

研究了基于可见-近红外光谱技术的润滑油酸值无损检测方法.获得了润滑油在475～975 nm范围内的可见-近红外光谱.采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)建立可见-近红外光谱检测模型,并通过将无信息变量消除算法(UVE)与连续投影算法(SPA)相结合进行光谱有效波长选取.通过UVE-SPA法进行变量选择计算,最终将原始...     

用于高光谱图像分类的归一化光谱指数的构建与应用

成像高光谱的近地田间应用为农业定量遥感的发展提供了新的契机。如何发挥其图谱合一的数据优势,尤其在解析土壤、阴影等背景地物对作物养分反演模型的影响需要关注。该研究借助可见/近红外成像高光仪,在近地田间采集小麦群体的成像立方体,根据影像中光照裸土、阴影裸土、光照叶片和阴影叶片的反射光谱特征建立了归一化光谱分类指数,并应用该指数提取大豆影像中不同类型地物的光谱,分析了背景土壤剔除前后的大豆植被归一化光谱与叶绿素密度的决定系数变化情况。结果表明:土壤和阴影叶片光谱去除后,反演叶绿素密度的敏感波段由红-近红外区间（727 nm,922 nm）向蓝、绿,尤其是红波段（710 nm,711 nm）移动。对叶绿素密度敏感的波段区间表现为可见光增加,近红外减少,且红边波段决定系数最高。由此说明,基于归一化光谱指数的植被光谱提纯对定量遥感反演研究具有重要意义。     

几种人工合成色素的荧光光谱与拉曼光谱研究

应用荧光光谱仪及微拉曼光谱仪分别对几种常见的人工合成色素溶液的荧光光谱和拉曼光谱进行了实验研究。一方面,首次测量其不同浓度合成色素溶液的荧光光谱,讨论其谱线特性。另一方面,以有致癌性的合成色素苋菜红为例,应用拉曼光谱技术进行定性和定量检测,验证拉曼光谱对色素检测的可行性。为了提高探测灵敏度,以55nm的金纳米粒子溶胶为基底,在785nm激发光下对不同浓度的苋菜红溶液进行了表面增强拉曼光谱探测,探测到的最低浓度为10-17mol/L。分析结果为这种色素的合理利用及安全快速检测提供了有效的光谱实验依据,也为其它色素的检测提供了参考方法。     

用于实时分析的光谱学方法

针对目前用于实时成分分析的几种光谱学方法 (傅立叶变换红外光谱、傅立叶变换拉曼光谱、近红外光谱 ) ,对这些能够进行实时分析的光谱方法的基本原理和仪器结构进行了说明 ,并以其在石油化工领域中的应用为例 ,比较了各自的特点和使用效果 ,从而得出 ,近红外光谱方法有着适于在线分析应用的独特优点。目前外光谱仪作为用于工业现场的专用在线分析测量系统 ,正在向集成化与小型化方向发展     

黑色海水珍珠和人工处理黑珍珠的光谱学特征研究

选用天然黑色海水珍珠、活性超级黑染色黑珍珠、辐照处理黑珍珠和硝酸盐染色黑珍珠,对其进行拉曼光谱测试、紫外可见吸收光谱测试的研究。两项测试表明:拉曼光谱中天然黑色海水珍珠、硝酸银染色和辐照黑珍珠均出现1080cm-1和699cm-1文石的特征拉曼峰,辐照黑珍珠荧光背景较强,染料染色黑珍珠的出峰位置与所使用染料的类型有关;紫外可见吸收光谱中,天然黑色海珍珠出现284nm和357nm两个吸收峰,染料活性超级黑染色珍珠出现380nm吸收峰,应为357nm吸收峰发生红移所致,银盐染色黑珍珠和辐照处理黑珍珠紫外区吸收峰消失。根据拉曼和紫外可见光谱特征,可以快速、无损地鉴定天然黑色珍珠和各种着色黑珍珠。     

基于Tetrolet变换的近红外与彩色可见光图像融合算法研究

针对近红外与彩色可见光图像融合后出现的对比度降低、细节丢失、颜色失真等问题,提出一种基于Tetrolet变换和自适应脉冲耦合神经网络PCNN(PCNN-Pulse Coupled Neural Network)的近红外与彩色可见光图像融合的新算法。首先将彩色可见光源图像转换到各个分量相对独立的HSI空间(HSI-Hue Saturation Intensity),将其亮度分量与近红外图像进行Tetrolet分解,对分解后得到的低频系数,提出一种从给定不完备数据集中寻找潜在分布最大似然估计的期望最大算法融合规则;对分解后得到的高频系数,采用一种Sobel算子自动调节阈值的自适应PCNN模型作为融合规则;处理后的高低频图像经Tetrolet逆变换作为融合后的亮度图像,提出一种饱和度分量自适应拉伸方法来解决图像饱和度下降的问题。处理后的各个分量反向映射到RGB空间,完成融合。将本文算法与多种高效融合算法进行对比分析,实验表明,本方法取得的图像,细节清晰,色彩对比度得到提升,在图像饱和度、颜色恢复性能、结构相似性和对比度等客观评价指标上均具有明显的优势。     

The spectral characteristics of the splitting angle for double Wollaston prism

The spectral characteristics of the splitting angle and its asymmetry for double-Wollaston prism are analyzed theoretically. With the increase of the prism structure angle, the splitting angle of the double Wollaston prism and its asymmetry increase. However, the splitting angle decreases with the increase of the wavelength of incident light. The influence of the incident light wavelength on the splitting angle in the ultraviolet wave band is much greater than that in visible and near-infrared wave band. To verify the theoretical analysis, the characteristics of the double Wollaston prism are also studied experimentally.     

可见光全天时遥感相机光学系统设计

由于微光遥感可在夜间和晨昏时段等低照度条件下对地物进行探测,该遥感相机利用微光遥感与传统可见光遥感进行互补,实现可见光波段全天时对地观测。考虑系统长焦距（500 mm）、大视场（5°×2°）、大相对孔径（F数为3.8）、小型化、高光学效率等各方面因素,该遥感相机最终采用离轴三反结构形式,采用双探测器共光路、分视场形式实现微光、可见光探测器同时成像。对光学系统设计和成像质量进行了详细分析,传统可见光波段各视场MTF优于0.4@200 lp/mm,微光可见光波段各视场,MTF优于0.75@77 lp/mm,MTF接近衍射极限,结果表明:根据光学载荷研制发射流程,从加工、装调、一次调焦和不调焦四个过程详细分析了系统公差,给出了公差分配结果。此外,对该光学系统的可扩展性进行了分析说明。