可独立调控的多通道体外无线光遗传刺激系统

为了给光遗传应用领域提供更大的光刺激面积以及区域可选择性的光刺激,本课题组研制了一套结构简单、可无线调控刺激参数、可独立控制的多通道光遗传刺激系统.采用μLED芯片作为光源,利用光刻技术与微焊接工艺制作了一个具有阵列式光源的蓝光刺激器,并结合无线通信模块实现了刺激器的无线控制功能.光刺激器的尺寸为46 mm×30 mm...     

基于多通道并行采集的光声成像系统

设计了一套基于多通道并行采集的快速光声成像系统,包括超声探测器、多通道并行采集系统、短脉冲激光器、计算机组成的硬件平台,并开发了配套的上位机软件来控制系统的采集和实时成像。多通道并行采集系统包括前端模拟放大、抗混叠滤波、模数(A/D)转换、数据存储器、现场可编程门阵列(FPGA)控制和通用串行总线(USB)传输等部分,它实现了64路信号的全并行采集和数字化处理。模拟样品实验结果表明,采用多个位置的旋转扫描成像能够极大地提高图像的信噪比。因此,采用高重复频率的激光器作为激发源及多个探测器的全并行采集,有望发展成为一种实时的生物组织无损成像系统,为临床医学的无损伤检测提供了新的方法。     

光外注入改善RoF系统多通道传输性能

文章基于半导体激光器速率方程,采用小信号分析模型获得了光外注入激光光源的调制特性表达式;根据调制特性表达式编写了仿真软件Optiwave System的Matlab元件,然后将其作为外注入光源应用到直接调制的多通道传输仿真模型中,用于评估光外注入方法对RoF(光载无线电)通信系统的多通道传输性能的影响。仿真结果表明,光外注入方法有利于减小互调失真的干扰,相对于无外注入的情况,系统传输性能有所改善,且对突破激光器驰豫振荡频率以上的多通道微波信号有更明显的作用。     

多通道光纤加速度测试分析系统的研究

系统把微机电加速度敏感芯片与光纤传感技术相结合,技术上发展了基于微机电技术的光纤加速度传感器敏感部件的集成、批量制造技术;通过采用光开关和多组光同步分路器、分组切换电子开关和多通道同步数据采集器的组合,实现大容量测量通道数扩展。解决了传统光纤传感器向微型化和批量生产时遇到的装配困难及光纤传感器难以实现大容量高速同步采集的问题。     

光栅多通道光学双稳性系统的理论分析

本文提出了一种由两个平行放置的正弦位相光栅构成的混合型多通道光学双稳性系统。理论上推导出了描述此系统的调制性和双稳性的数学模型。基于此模型,对不同参数情况下,此系统的调制性和双稳性进行了数字模拟。最后,对数字模拟结果进行了分析和总结.此系统有可能应用于光通信和光信息处理等领域。     

多通道光功率自动监测系统的设计

介绍了多通道光功率自动监测系统的组成。该系统最多可以实现16路光功率实时监测,有效地解决了多芯光缆以及多路分支器件在机械和环境试验时的光功率自动监测问题。同时系统中增加的光开关和温度传感器,使系统实现了双波长实时切换以及温度实时显示的功能。系统的稳定度在短时间(15min)优于0.01dB,长时间(8h)优于0.02dB。     

基于FPGA的车载光通信系统

文章提出一种基于FPGA的车载光纤通信系统,介绍了系统中各组成模块的设计实现方法,包括业务适配模块、数据处理模块和光收发模块。     

多通道型Pockels光纤传感器及其监测系统的研究

将基于Pockels效应基础上的光纤传感器(简称Pockels光纤传感器)开发成多通道型光纤传感器及其监测系统,无疑是国际光纤传感器主攻方向之一.这类多通道型光纤传感器及其监测系统,在恶劣的电气环境下的监控报警十分引人注目.本文讨论这种光纤传感监测系统的设计原理与构成特点.     

并行多通道光模块的高密度集成结构研究

传统并行多通道光模块在实现高密度集成时面临巨大的散热压力,高温会导致激光器芯片阈值电流上升、效率下降以及探测器芯片响应度漂移等一系列问题。文章研究了一种新型具有高效散热能力与高集成度的多通道光模块集成结构,此结构具备高效的内部热量导出能力,同时不会侵占PCB内部与表面的布线空间,可实现更多的电信号引出脚,从而适应更多通道数的光模块集成。     

级联光纤放大器多通道传输系统的性能

研究了光纤放大器噪声和光纤四波混频（ＦＷＭ）对级联光纤放大器的多通道传输系统性能的影响，对传输速率为１Ｇｂ／ｓ和信道问题隔为１０ＧＨｚ的２０路ＦＳＫ直接检测和外差检测的系统，当信号在常规光纤中传输１０００ｋｍ后，中间信道的最小功率代价分别为０．９和０．３８ｄＢ。对于色散位移光纤，最小功率代价分别为１．７５和０．７ｄＢ。     

基于锥形光纤光镊的细胞操控与神经调控

光学操控已被广泛应用于生物医学、物理和材料科学等领域。近年来,锥形光纤光镊由于具有操作灵活、结构紧凑、易于制造等特点,在光学操控领域引起了极大关注。作为一种非侵入式光操控工具,锥形光纤光镊不会对生物组织和活体细胞产生接触式物理损伤,因而可以直接应用于细胞的多维度操控。此外,红外光波对生物组织具有良好的穿透性,这使得锥形光纤光镊在生物及医学领域有着不俗的表现。在这篇综述,笔者总结了锥形光纤光镊在单细胞、多细胞、亚细胞等层面的研究现状,并介绍了其在神经细胞调控方面的最新进展。     

多通道光纤可燃气体监测系统的研究

采用可调谐激光吸收光谱(TDLAS)技术和光分路技术,实现了多通道光纤可燃气体监测系统 的 研制。系统中,监测仪部分采用分离式设计,无源传感探头和有源仪表之间通过光纤连接, 含有浓度信息的光信号通过光纤传输到仪表进行处理。传感探头仅由气室和光纤组成,不带 有任何电路,可以保证探头的本质安全性和抗电磁干扰能力。设计了乘法解调电路,以解决 光纤传输产生的相位延时,而导致测量结果偏差的问题。测试结果表明,本文系统能够实现 现场非电、远程、长期在线和分布式气体浓度监测预警预报,且检测结果不受光纤 长度变化的影响,在工业标准的100最低爆炸极限(LEL)测量范围内能 够正确检测CH₄气体浓度值,检测灵敏度为0.1LEL。     

实用化多通道单模光开关的研究

介绍了一种由光纤准直器耦合光路、步进电机切换的多通道单模光开关的结构和设计原理 ,并利用模场耦合理论和高斯光束传输理论分析了光纤准直器准直耦合损耗问题。实验结果表明该多通道单模光开关的所有技术指标完全满足了实用化的要求     

光纤Bragg光栅应变传感研究

基于光纤Bragg光栅应变传感模型 ,利用泰勒级数展开法 ,将光纤Bragg光栅反射峰中心波长所满足的Bragg方程展开 ,得到了中心波长相对偏移量与应变增量之间的二次解析关系式 ,进而得到了光纤Bragg光栅一阶、二阶应变灵敏度系数的解析表达式 ,计算了一阶、二阶应变灵敏度系数的理论值 ;并将光纤Bragg光栅粘贴在悬臂梁上进行拉伸和压缩 ,得到了与应变对应的光纤Bragg光栅中心波长偏移量 ,通过线性和二次多项式拟合 ,得到了光纤Bragg光栅一阶、二阶应变灵敏度系数的实验值 ;各阶应变灵敏度系数的理论值与实验值吻合得到很好     

基于多模光纤的动态光散射粒径测量研究

介绍了一种用多模光纤构造的动态光散射粒径测量实验系统,系统中没有对接收光纤的孔径角加任何限制措施.分别用单分散,多分散和不同浓度的标准聚苯乙烯乳胶球悬浮液检测了该系统的适用性.结果表明,该系统可准确地测量浓度(体积分数)达5%的聚苯乙烯乳胶球溶液中悬浮颗粒的粒径分布.     

GaAs1＊4光功分器的制作

本文在ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ外延材料上设计和制作 了ＭＭＩ型１＊４光功分器。文中首先给出器件的基本工作原理和特点,随后主要讨论器件制作中的ＧａＡｓ材料的干法刻蚀工艺,最后给出器件测试结果。     

多通道光纤SPR光谱成像实时监测系统

提出一种多通道光纤表面等离子体共振(SPR)光谱 成像实时监测系统,利用iHR550成像光谱仪和Synapse面阵CCD(1024pixels×256pi xels)并行采集多个独立检测通道完整的光谱信息,保持单通道SPR传感器高分辨率优势的 同时实现多通道检测。基于LabVIEW虚拟仪器,开发了控制iHR550成像光谱仪衍射光栅转台 转动,Synapse CCD分区域数据处理和SPR数据处理的实时监测系统。     

高速128通道小动物多光谱光声断层成像系统

为了实现小动物光声断层信号的高速采集和实时高质量图像的重建,采用了覆盖角度为270°的128阵元弧形聚焦超声换能器、4个32通道的NI公司数据采集模块和可调谐脉冲激光器以及正则化优化的基于模型的光声断层重建算法。结果表明,系统的空间分辨率可以达到180μm;此系统可以在1ms内完成光声断层数据的采集,在40s以内获得高质量的重建图像。该系统可以用于开展小动物在体的多光谱光声断层成像实验研究。