向列相液晶缺陷光子晶体可调谐滤波器的研究

在一维光子晶体中引入向列相液晶作为缺陷层,用电场改变液晶分子的取向,形成光子晶体可调谐滤波器.用传输矩阵法研究了液晶缺陷光子晶体的可调谐滤波特性,模拟计算了电压和液晶材料参数对滤波器透射谱的影响.结果表明,改变电压能容易改变光子晶体滤波器透射峰的位置、强度、个数和带宽,表现出很好的调谐滤波功能.     

基于光子晶体光纤F-P腔的高压电器温度传感器系统

基于光子晶体光纤F-P的窄带滤波特性和液晶折射率对温度变化敏感特性,提出了一种用于高压电器温度测量的温度传感器系统.该系统主要由液晶填充的光子晶体光纤F-P腔传感器、光纤F-P滤波器、放大电路和显示模块组成.将向列型液晶填充在光子晶体光纤F-P腔内,温度变化引起最大反射光强点波长的变化,采用光纤F-P腔滤波器解调出光波...     

二维光子晶体传输特性的时域精细积分法

本文研究了二维光子晶体的时域精细积分法,并对其精度、效率、以及稳定性进行分析.从麦克斯韦方程的微分形式出发,利用Yee元胞将空间微分算子近似为差分算子,结合边界条件及激励源的表达式得到一组关于时间的常微分方程.对时间进行精细划分,使用精细积分算法求解常微分方程组.结合通解与激励源的特解得到光子晶体两端的反射场及透射场分布,进而通过傅里叶变换求得二维光子晶体的传输特性.数值算例表明,本文方法具有准确、稳定、高效的特点.     

基于光子晶体光纤的血糖监测系统研究

介绍了以光子晶体光纤为核心,结合光电微损法血糖监测技术,设计了新型的血糖监测系统。根据血样中不同血糖含量对光吸收不同的原理,利用MSP430对光进行控制,通过三探头光纤束传感器传输,照射到被测血样,调制后,带有血糖信息的反射光由光电转换放大,输入MSP430,经A／D转换后计算出血糖含量。系统具有操作简便、功耗小等特点。     

基于镜像结构光子晶体的微加速度计设计

镜像结构光子晶体能够在一定范围的频带内形成单一的透射峰,受其他频率的光子影响小且易于观察。从理论结果可以看出,这种光子晶体透射率与所受的轴向应力在一定范围内呈简单的线性关系。据此,该设计以典型的单悬臂梁结构为基础设计一种新型加速度计。在单悬臂梁根部所受应力最大处,用镜像结构光子晶体替代以往的力敏电阻器,通过测出透射光强算出透射率,进而可算出加速度的值。从模态分析图中可以看到这种加速度计具有更好的稳定性和抗干扰性。     

考虑温度影响的砷化镓光子晶体压力传感器的设计与研究

提出了一种由双通道滤波器构成的砷化镓光子晶体压力传感器,利用波导与腔耦合实现窄带滤波,双通道分别实现压力探测和温度探测的功能。以室温25℃、0压力的情况作为参考,在温度为-25~45℃、压力为0~2GPa的范围内,根据滤波器的滤波波长分别与温度和压力之间的线性变化关系,探测温度和压力。同时还分析并比较了极端温度情况下滤波波长的变化,确定温度变化对压力测量造成的影响,在较恶劣的情况下温度变化不可忽略。分析得出未考虑温度响应的压力灵敏度约为16.6nm/GPa,消除温度响应后压力灵敏度约为15.9nm/GPa,品质因子高达5696。     

光子晶体的研究与应用

光子晶体是一种具有光子能带及能隙的新型材料。其特有的性质,使光子晶体具有广阔的应用前景。本文基于固体物理学的基本原理,对光子晶体的理论基础进行了简单介绍,根据其特有结构,对光子晶体的特性做了一定分析,并结合现实需要,综述了光子晶体在光学等方面的应用。     

基于表面等离子体共振的双通道光子晶体光纤温度传感器

提出了一种高灵敏度双待测物质通道的宽温度范围区间的基于表面等离子体共振的光子晶体光纤(SPR-PCF)型传感器.利用SPR技术,通过纤芯损耗谱测量共振波长的变化达到对不同温度测量的目的,并且结构简单,易于测量操作,其工作的波长范围可以调节.实验结果表明:其温度测量区间为-80 ～80℃,可以得到最大光谱灵敏度3 nm/...     

凝聚态中光子晶体的相关研究

本文主要概述了光子晶体的概念,并重点介绍了凝聚态物理学中光子晶体中的缺陷模的相关研究。     

光子晶体的研究与应用

光子晶体是一种具有光子能带及能隙的新型材料。其特有的性质,使光子晶体具有广阔的应用前景。本文基于固体物理学的基本原理,对光子晶体的理论基础进行了简单介绍,根据其特有结构,对光子晶体的特性做了一定分析,并结合现实需要,综述了光子晶体在光学等方面的应用。     

温度补偿型电调谐液晶光学滤波器的设计

根据液晶双折射随电场和温度的变化规律,设计了温度补偿型电调谐液晶光学滤波器,提出在滤波器电极上镀有一层电阻热敏薄膜来消除温度变化对电控滤波器透射光谱的影响,并推导出温度补偿膜的电阻温度系数的近似表达式.结果表明,温度补偿膜的电阻温度系数主要取决于液晶双折射随温度和电压的变化特性、工作电压以及等效电阻,当工作电压略高于临界电压、温度远离相变点时近似与温度成线性关系,典型取值为0.05K-1.     

光子晶体光纤模式折射率的分析

模式折射率是分析光子晶体光纤色散特性的一个基本参数,其快速而较准确的计算有助于对不同结构参数的分析比较,便于工程应用,但用时域有限差分法等数值方法分析传输特性通常需要较长的计算时间,为此,文中以六角形空气孔排列的光子晶体光纤为例,用时域有限差分法分析在不同的结构参数和传播常数的组合情况下的模式折射率,并利用分析所得数据,得到了模式折射率和结构参数、传播常数之间的拟合函数.利用所得拟合公式可得光子晶体光纤的模式折射率,并在通信和传感的应用场合下为PCF的设计提供一定的理论依据.     

近邻表:RSSI辅助的一维无线传感网络相对定位

在无线传感器网络中,相对定位是指寻找节点之间的相对位置而非绝对位置.考虑一维无线传感器网络的相对定位问题,提出了一种近邻表算法,该算法通过使用近邻表来刻画每个节点的位置,这个表中包含了所有节点,并以它们到指定节点的距离排序.实际网络中的数据分析验证了距离上的差别在大多数情况下可由接收到的RSSI值之间的差别来反映.因而,近邻表可以通过比较RSSI值来获得.最后,算法通过寻找一维拓扑中的端节点来得到所有节点的相对位置.验证了算法在实际环境中的可行性.     

聚苯乙烯三维光子晶体的力敏性质

通过研究聚苯乙烯三维光子晶体的力敏性质,讨论了不同压强作用下聚苯乙烯三维光子晶体的晶面间距、Bragg衍射峰与归一化频率之间的关系:随外加压强的增大,晶面间距减小;随归一化频率的增大,Bragg衍射峰随之蓝移。计算表明,在外加压强0~41.3 MPa范围内,外加压强与归一化频率之间呈简单的线性对应关系;这就提供了通过测量归一化频率就可以感知压强的大小,从而验证了制造聚苯乙烯三维光子晶体传感器应变片的可行性。     

直线激光位移传感器测量物体三维位移的方法

讨论了利用直线激光位移传感器测量物体三维位移的方法,规避了常规三维位移激光传感器测量范围小、价格昂贵等问题,根据不同的情况讨论不同的测量方法,具有安装灵活、部署简单、价格相对便宜等优点,具有一定的研究价值。     

蓝宝石高温传感光纤的生长

本文采用自制的激光加热浮区生长(LHPG)装置,研究了用于高温传感器探头的蓝宝石单晶光纤的生长特性及性能.结果表明,蓝宝石单晶光纤的品质取决于其生长工艺条件.文中给出了生长蓝宝石单晶光纤的最佳工艺参数.     

基于Hermite基函数的液位传感器温度补偿方法

针对液位传感器易受温度影响的问题,提出了基于Hermite基函数的液位非线性校正和温度补偿的复合校正方法,该方法使用递推最小二乘法对标定液位进行拟合以获取复合补偿模型的参数,由此根据液位传感器的测量值和环境温度即可高精度计算出实际液位。仿真结果表明,补偿后的最大相对误差不超过1.23×10^-6%,具有良好的非线性校正和温度补偿效果,在液位检测领域具有重要的理论和应用价值。