小型化光声光谱气体传感器研究进展

光声光谱技术用于探测痕量气体的浓度,小型化集成的光声光谱气体传感器利于实现便携式在线检测。光声探测作为光声光谱的关键技术决定了系统的灵敏度和体积,小型化的光声探测系统的核心是微型吸收单元和声光谐振器。总结了近年来光声光谱气体传感器在小型化与集成方面的进展,分析并比较三种光源、微型吸收单元以及小型化声光谐振器的研制进展以及各自利弊。介绍了北京航天控制仪器研究所近年的研究成果,采用共振管增强的石英音叉作为紧凑型封装的声光测量器件,通过铥钬共掺的光纤放大器实现波长为2 mm,功率为200 m W的激光输出,提高了测量精度,实现对氨气和二氧化碳的同时测量。     

导数光声光谱技术

本文报道了一种新的光声光谱技术即导数光声光谱技术，它利用一台单色仪和一个波长分束器，同时获得两束光强相同但波长有微小差别的两束光，这两束光分别入射到两个光声传感器，光声传感器的输出信号输送到锁相放大器并实现差分输出，输出信号输送室X-Y记录仪进行记录，最后扫描单色仪的波长从而获微得导数光声光谱，这种光谱技术既具有光声光谱技术灵敏度高的优点，又具有导数光谱技术分辨率高的优点。     

激光光声装置的建立及其对某些气体的分析

固体样品的光声效应于1880年为Bell首先发现。接着Tyndall和Bontgen发现了气体样品的光声效应。但长期以来由于缺少高强度的单色光源和灵敏度较高的微音器等电子器件,光声效应的应用仅限于气体分析。近来随着激光技术、电子技术和光谱技术的发展,光声效应的应用已成为一种较先进的光谱技术——光声光谱。     

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。     

基于激光光声光谱超高灵敏度检测SF_6分解组分H_2S

H_2S是SF_6气体绝缘设备中放电故障诊断的特征组分之一;针对H_2S在红外波段吸收系数小,传统光学检测方法对H_2S检测灵敏度较低的问题,结合大功率光纤激光放大技术、共振式激光光声光谱技术、波长调制光谱技术和二次谐波检测技术,提出了一种基于光纤放大激光光声光谱的SF_6分解组分H_2S气体的超高灵敏度检测方法;采用近红外可调谐窄线宽分布反馈激光二极管级联高饱和输出功率掺饵光纤放大器作为光声激发光源,搭建具有超高灵敏度的激光光声光谱微量H_2S气体检测系统。结果表明:当测量时间为100s时,该系统对SF_6背景中H_2S气体的检测极限达到1.5×10~(-8)。     

人鼻咽癌细胞株SUNE-1和CNE-1的光声光谱研究

为了解人鼻咽癌细胞的光生物学特性，采用单光束光声光谱技术对2株人鼻咽癌细胞SUNE-1、CNE-1进行了研究，获得了它们的归一化光声光谱。结果发现，在波长420nm附近，它们的光声光谱都存在吸收峰；在波长380～700nm内，SUNE-1的光谱吸收强度大于CNE-1。研究结果表明SUNE-1和CNE-1的光生物学特性存在显著差异，为鼻咽癌的研究提供了一种新途径。     

声光器件中的热学效应

声光器件中的热学效应阎永志声光器件是指利用光弹效应的一类光功能器件。这种光弹效应是利用声波被施加到光学媒质上，从而改变光学媒质折射率来实现的。在激光调制、偏转、可调谐滤光以及利用多谱勒效应的光外差干涉等许多方面，声光器件有着广阔的应用前景。然而，在声...     

激光光声光谱技术在激光化学中的应用

激光光声光谱是近年来重新受到重视的一种灵敏的分子光谱技术,在激光化学研究中的应用日益增多。激光化学的研究对象目前主要是气相体系,操作气压很低,非线性吸收系数很小,通常的分子光谱检测往往难以奏效。激光光声技术则不但灵敏度高,而且仪器简便,可以自行装配而与特定实验装置结合,做到实时原位测量。本文就激光化学方面的应用作些介绍。     

光学谐振腔增强碘分子调制转移光谱

提出了一种新的高灵敏激光光谱技术——激光双频相位调制环形腔增强调制转移光谱技术。该技术采用单一晶体实现激光双频相位调制，在满足环形腔高精度锁定的同时，又结合了调制转移光谱技术的高灵敏度、高分辨率、无多普勒背景的优点和环形谐振腔增强技术在提高谱线信噪比方面的优势；由此，实验观察到^127I2分子在532nm波段高信噪比的超精细结构光谱。与传统调制转移光谱技术相比，该技术在提高微弱吸收光谱信号的探测灵敏度方面具有明显的优势，在高灵敏、高分辨光谱检测和激光稳频方面将有很好的应用前景。     

光热相敏检测技术

光热相敏检测技术唐志列，梁瑞生，黄佐华，司徒达（华南师范大学物理系广州５１０６３１）基于光热效应发展起来的各种光谱技术如光声光谱、热透镜光谱、光热偏转技术等具有极高的探测灵敏度，已广泛应用于各种物质的光谱测量、弱吸收系数的测定、痕量分析、材料的光学性...     

甲醇和乙醇蒸气的CO_2激光光声吸收光谱

研究各种气体和蒸气的CO_2激光光声吸收光谱,对于探索光泵远红外激光工作物质和监测大气环境污染都有重要价值。甲醇是光泵远红外激光工作物质的优秀代表,由于它具有非对称转子结构,能够产生丰富的远红外激光谱线。乙醇与甲醇有相近的性质,但尚未见到有关乙醇的CO_2激光光声光谱的研究报导,我们将两者的光声光谱做了比较,判断乙醇作远红外工作物质的可能性。 我们要测的是饱和蒸气压的光声光谱,不需要很高的灵敏度,因此简化了实验装置。控制选支CO_2激光器的输出功率在1瓦左右,用步进电机带动光栅缓慢转动,由光栅的一级衍射输出CO_2激光,得到了9R、9P、10R和10P两个带四个支的60多     

通过圆偏振光提高飞秒激光诱导击穿光谱的发射强度

激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种快速、实时的元素成分分析技术。为了提高LIBS的灵敏度,人们已经提出多种方法来提高LIBS的光谱强度。本文采用飞秒脉冲激光烧蚀黄铜产生LIBS,对比了圆偏振和线偏振下LIBS光谱的强度,结果发现圆偏振下的光谱强度比线偏振下的强,光谱强度大约提高了15%。采用飞秒激光照射金属时,金属内部的自由电子吸收光子的能量。在线偏振飞秒激光场中,电子在脉冲的每个光学周期中经历交替的加速和减速;而圆偏振飞秒激光可以连续加速电子,因此电子可以获得更高的能量,这使得圆偏振飞秒激光产生的光谱强度不同于线偏振飞秒激光产生的光谱强度,圆偏振激光有助于改善飞秒LIBS信号的强度。     

用染色技术提高细胞的光声光谱检测灵敏度

为了提高细胞的光声光谱检测灵敏度和光谱吸收特性的区分度，对胎盼蓝染色的两种人鼻咽癌细胞株进行光声光谱检测，并与对应无染色细胞株的光声光谱进行比较。结果：(1)无染色组和胎盼蓝染色组的人鼻咽癌细胞(CNE-2、CNE-1)的光声光谱吸收系数大小规律是一样的：CNE-2、CNE-1；(2)染色的人鼻咽癌细胞的光声光谱吸收强度比无染色的明显增大，提高了光声光谱检测灵敏度，同时又提高了它们的光谱吸收特性的区分度。结论：用染色剂方法可以有效提高细胞样品的光声光谱检测灵敏度和光谱吸收特性的区分度。     

单细胞和单分子的激光捕获及喇曼光谱分析

上海光机所在“单细胞和单分子的激光捕获及喇曼光谱分析”项目中研制出了激光镊子喇曼光谱仪，可探测喇曼光谱范围为330-960nm，光谱分辨率水平为7cm^-1，探测灵敏度达到可以探测到单个生物细胞喇曼光谱的水平。完成了利用脉冲激光梯度力使得粘在样品池底面的样品颗粒从底面离开，从而可以被光镊捕获的实验，并采用合理的物理模型解释了实验现象。利用激光捕获喇曼光谱技术开展了环境温度变化对单个酵母细胞的分子喇曼光谱影响的研究；     

用光声光谱法测量紫外光探测器的光谱响应

为了解决紫外光探测器的光谱响应难以准确测量的问题,采用光声光谱的方法,以自制的高灵敏度光声探测器为标准探测器,建立了一套紫外光探测器的光谱响应测量系统,分别进行了理论分析和实验论证,取得了两种紫外光探测器的光谱响应的数据。实验结果表明,该测量系统结构简单、工作可靠、重复性好,在250nm~450nm范围内,能较准确地测量紫外光探测器的光谱响应曲线。这一结果对解决紫外光探测器的光谱响应难以准确测量的问题是有帮助的;该系统也适用于可见光探测器的光谱响应的测量和固体样品的光声光谱分析。     

0.4～0.7μ波长TeO_2声光可调滤光器

声光可调滤光器是一种利用声光调制技术的新型滤光元件,它具有结构简单,光谱变化范围广,可快速调谐,频谱宽度可变以及输出光强容易控制等优点。该器件在光信息处理,彩色图象色调分析,染料激光调谐,光纤通讯,新型快速调谐光谱仪和彩色摄象等光电和光敏元件的光谱灵敏度测试等方面: 本文将介绍以氧化碲(TeO_2)晶体为介质,由离〔110〕轴传布的慢横模声波与光束互作用产生的远轴反常布喇格衍射为工作     

可见波段Ar+激光诱导血红蛋白荧光光谱特性研究

用可见波段、不同波长的Ar^ 激光激发同一浓度血红蛋白溶液产生荧光光谱的研究结果表明，血红蛋白在628nm附近存在一个较强的荧光谱峰，且随激励激光波长的红移其相对光强依次增大，从而解释了临床上用He-Ne激光治疗疗效显著的物理机理。理论研究结果认为该血红蛋白的荧光光谱主要是血红蛋白中存在的卟啉类荧光团的贡献。还利用475．6nm的激光分别激发浓度为1％～7％的血红蛋白溶液，根据所获得的荧光光谱发现，其谱峰位置几乎不随样品浓度的改变而改变，该结果显示了激光与普通光对生物大分子存在明显不同的作用特性。     

用激光光声光谱法研究CO_2激光器的锗窗材料及镀金反射镜的光学特性

近年来发展了一种十分有用的利用光声效应的光声光谱技术。在对气体的研究中,虽然这一方法已应用了多年,但直到七十年代后期,它才开始成为研究固体材料光学特性的有效光谱工具。我们的工作,主要是利用光声光谱方法测量Ge窗对10.6微米CO_2激光的弱吸收和镀金反射镜10.6微米的高反射率,同时还涉及固体光声光谱的有关的实验技术问题。用光声光谱方法测量吸收系数,是将一     

利用串联双滤波技术改善声光滤波器光谱分辨率的实验研究

考虑旋光性设计 制作了两个非共线型声光可调滤波器(AOTF),通过前后放置对信号光进行两次的级联滤 波。 调节前后两个AOTF所加的超声频率值, 保证前后两个AOTF存在透射光谱的叠加区,从而实现光谱分辨率的提升及调控。实 验结果表明,双滤波技术还可以有效抑制AOTF透射光谱的旁瓣效应,改善透射光 谱的纯度。     

一种新型单色仪——声光扫描单色仪

在可调谱声光滤光器基础上研制了一种新型单色仪_声光扫描单色仪.工作波长范围4000-7500A,光谱分辨率6A,单色光衍射光强0.14mW,自动扫描速度0.02ms-250s/cycle。该仪器可用于快速光谱扫描、多光谱成象和透明材料的微细结构分析等。