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移动场景下无线紫外光通信单次散射路径损耗分析 被引量:16
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作者 宋鹏 刘春 +2 位作者 朱磊 张利剑 张晓丹 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期22-31,共10页
路径损耗是评估系统传输性能的重要参数,基于非直视非共面紫外光单次散射传输模型,采用遍历微元法对移动场景下无线紫外光通信单次散射路径损耗进行仿真,分析收发端几何参数以及收发节点相对位置变化对系统路径损耗的影响。结果表明:路... 路径损耗是评估系统传输性能的重要参数,基于非直视非共面紫外光单次散射传输模型,采用遍历微元法对移动场景下无线紫外光通信单次散射路径损耗进行仿真,分析收发端几何参数以及收发节点相对位置变化对系统路径损耗的影响。结果表明:路径损耗在除180°方向外的其余方向上随着接收端移动距离的增大而增大;随着收发仰角增大,路径损耗增大,发射端仰角对路径损耗的影响更为显著;当视场角较大时,发散角变化对路径损耗的影响不大,而视场角的变化在非共面情况且移动距离较大时对路径损耗的影响较为明显,其余情况下则影响不大。 展开更多
关键词 光通信 紫外光 单次散射 移动场景 遍历微元法 路径损耗
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近红外光谱法间接测定白酒酒精度 被引量:12
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作者 胡耀强 郭敏 +3 位作者 叶秀深 李权 刘海宁 吴志坚 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期410-414,共5页
白酒是深受消费者喜爱的一种日常含酒精饮品,酒精度是衡量其品质的关键指标之一。简单、快速的酒精度分析方法有助于提升白酒的检验效率。光谱法具有响应快速、无损分析的优点,可为酒精度的分析提供较好的帮助。水分子对红外光具有较好... 白酒是深受消费者喜爱的一种日常含酒精饮品,酒精度是衡量其品质的关键指标之一。简单、快速的酒精度分析方法有助于提升白酒的检验效率。光谱法具有响应快速、无损分析的优点,可为酒精度的分析提供较好的帮助。水分子对红外光具有较好的吸收效果,基于此特征探究了利用近红外光谱间接分析白酒中酒精度的方法。研究发现光程对水和乙醇分子的紫外-可见-近红外吸收光谱有影响,水分子在1448 nm附近有一个独立的吸收峰,此吸收峰在光程10 mm条件下出现突跃,但当光程降低为1 mm时,峰形变为对称且平滑状态,可用于定量分析。乙醇水溶液在1000~1800 nm范围内的吸收峰随着乙醇含量的增大呈规律性递减,乙醇和水分子间的作用力未对二者的吸收光谱产生显著影响。提取1448 nm处的吸光度,得出吸光度与酒精含量的线性方程:A=1.38-0.013 m%(R 2=0.9967),酒精度低于20%或高于80%时的拟合效果存在较大的相对偏差。20%~80%范围获得拟合效果优良的线性拟合方程:A=1.40-0.014 m%(R 2=0.9993)。并通过购置的部分市售散装白酒和品牌瓶装白酒检验了该方法的可靠性,本方法对品牌瓶装白酒的检测与瓶身标记的酒精度的相对偏差较小,符合吸收光谱的允许误差范围,而对部分散装白酒的检测结果与其标注的酒精度相差较大,鉴于散装白酒在品质控制方面弱于品牌瓶装白酒,在一定程度上说明本方法在检测白酒酒精度方面具有较好的准确度,且具有方便、快速、无需辅助试剂、线性范围宽的优点,可作为一种快速分析白酒酒精度的测试手段。 展开更多
关键词 近红外光谱 光程 酒精度
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基于小波变换的苹果汁多光程近红外光谱信息提取研究 被引量:11
3
作者 朱大洲 籍保平 +4 位作者 史波林 潘立刚 屠振华 孟超英 庆兆珅 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期371-375,共5页
利用浸入式光纤采集鲜榨苹果汁分别在5mm、10mm、15mm和20mm光程下的透/反射近红外光谱,实现对苹果汁中糖度(可溶性固形物,SSC)和酸度(pH值)的定量预测.结果表明,SSC和pH具有不同的最佳光程长,分别为5mm和20mm.为了兼顾各待测量对象的... 利用浸入式光纤采集鲜榨苹果汁分别在5mm、10mm、15mm和20mm光程下的透/反射近红外光谱,实现对苹果汁中糖度(可溶性固形物,SSC)和酸度(pH值)的定量预测.结果表明,SSC和pH具有不同的最佳光程长,分别为5mm和20mm.为了兼顾各待测量对象的浓度范围和各组分的最佳光程长,从而提高模型的性能,采用多光程光谱混合建模,研究了多光程光谱信息的提取方法.采用原始光谱直接展开所建的模型虽然能有效利用多光程光谱的信息,但增加了模型复杂度,致使建模时间增长.因此,提出了两种基于小波变换的信息提取方法,它们在高效提取多光程信息的同时,能显著缩短建模时间并简化模型.其中基于展开光谱的小波近似系数建立的模型性能最优,SSC和pH值模型的SECV值分别达到0.4761oBrix和0.0779. 展开更多
关键词 近红外 光程 信息提取 小波变换 苹果汁
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济南地区一次沙尘过程的激光雷达观测分析 被引量:11
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作者 张文娟 李敏 +4 位作者 吕波 吕晨 付华轩 姜腾龙 陈妍君 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期165-176,共12页
利用微脉冲激光雷达探测技术,结合常规污染物监测以及PM2. 5化学组分监测数据,对2017年5月影响济南地区的一次沙尘天气过程进行分析。结果表明:5月4日12:00沙尘天气开始影响济南市,PM10小时浓度大幅升高,至5月5日13:00,PM10小时浓度达... 利用微脉冲激光雷达探测技术,结合常规污染物监测以及PM2. 5化学组分监测数据,对2017年5月影响济南地区的一次沙尘天气过程进行分析。结果表明:5月4日12:00沙尘天气开始影响济南市,PM10小时浓度大幅升高,至5月5日13:00,PM10小时浓度达到峰值(质量浓度953μg/m^3)。沙尘过境期间近地面1 500 m以下形成消光系数和退偏比极大区,其中5月5日11:00-13:00,300 m处退偏比平均高达0. 19,非球形特性显著。沙尘天气过程中Mg^2+组分、Ca2+组分增幅最为明显。后向轨迹模型HYSPLIT显示,此次沙尘起源于内蒙古中西部地区,沿高空西北方向传输至济南地区。 展开更多
关键词 沙尘 激光雷达 光学特性 PM2. 5 传输路径
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光学外差法检测超光滑表面粗糙度 被引量:2
5
作者 罗忠生 杨建坤 张美敦 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期53-56,共4页
随着加工技术的发展,超光滑表面粗糙度的测量变得越来越重要.讨论了一种利用光学外差法检测超光滑表面粗糙度测量系统,采用Zeeman效应激光管得到差频光束,提出了新的优化测量光路.该光路仅使用一个半波片改变一路光束的偏振... 随着加工技术的发展,超光滑表面粗糙度的测量变得越来越重要.讨论了一种利用光学外差法检测超光滑表面粗糙度测量系统,采用Zeeman效应激光管得到差频光束,提出了新的优化测量光路.该光路仅使用一个半波片改变一路光束的偏振态,不仅克服了以前广泛使用的类似测量系统中光路具有可逆性的缺陷,保证了系统的稳定性,且同时使接收端光束的偏振态方向一致,使干涉信号可见度最大,提高了系统的信噪比和测量精度.采用两光束同心聚焦扫描方法可实现表面粗糙度的绝对测量.光路结构简单,实用性强.通过样品测量研究了本系统的测量稳定性和测量精度.结果表明,系统对表面粗糙度测量精度均方根值小于1nm. 展开更多
关键词 表面粗糙度 光学外差法 测量光路 超光滑
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光纤光谱仪光路模拟优化及波长标定 被引量:10
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作者 徐丹阳 童建平 +1 位作者 高建勋 汪飞 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期325-329,共5页
光学系统是光谱仪的核心部件,决定了整个仪器的基本性能与体积。因此分析了几种光学系统的利弊,最终确定采用交叉非对称切尔尼-特纳系统,并用Zemax软件对光路进行了优化设计,确定整体分辨率为1.8 nm,测量范围为200~900 nm。利用Matlab... 光学系统是光谱仪的核心部件,决定了整个仪器的基本性能与体积。因此分析了几种光学系统的利弊,最终确定采用交叉非对称切尔尼-特纳系统,并用Zemax软件对光路进行了优化设计,确定整体分辨率为1.8 nm,测量范围为200~900 nm。利用Matlab软件求解最小二乘法三阶多项式的拟合系数,采用HG-1汞-氩校准光源对波长进行三阶曲线拟合校正,使其相对波长误差控制在0.05 nm以内。与USB4000光纤光谱仪进行了数据对比分析,表明该设计思路及方法切实可行。 展开更多
关键词 光学设计 光路 模拟优化 波长标定
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制冷式红外双波段共光路折衍混合摄远物镜设计 被引量:10
7
作者 张宇 王文生 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期216-221,共6页
针对远程红外目标探测的需求,为提高光学系统在复杂环境下的探测能力,设计了制冷式红外双波段共光路折衍混合摄远物镜。摄远物镜的工作波段为红外中波(3~5μm)及红外长波(8~12μm),采用透射式共光路结构,由物镜和中继镜组成。摄远物... 针对远程红外目标探测的需求,为提高光学系统在复杂环境下的探测能力,设计了制冷式红外双波段共光路折衍混合摄远物镜。摄远物镜的工作波段为红外中波(3~5μm)及红外长波(8~12μm),采用透射式共光路结构,由物镜和中继镜组成。摄远物镜焦距为-200mm,F数为2.8,全视场角为3.2°。探测器选用2/3inch(1inch=25.4mm)的HgCdTe红外中波焦平面阵列,分辨率为320pixel×256pixel,像元尺寸为30μm。该摄远物镜像质优良,在截止频率为17lp/mm时,红外中波各视场的调制传递函数(MTF)值超过0.5,红外长波的MTF值超过0.3;各视场点列图均方根半径均远小于艾里斑半径;实现了100%冷光阑效率。该红外摄远物镜可用于坦克红外观瞄等系统。 展开更多
关键词 光学设计 摄远物镜 红外双波段 共光路 折衍混合 目标探测
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利用迈克尔逊干涉仪测量透明材料折射率的新方法 被引量:10
8
作者 谌正艮 廖艳林 赵青生 《大学物理实验》 2010年第5期62-64,共3页
提出一种在迈克尔逊干涉仪上测量透明材料折射率的新方法,它相对来说,操作简单,对待测器件要求不高,利用计算机来处理测量数据,不需要太多的人工计算,可以达到相当高的准确度。
关键词 干涉 光程 折射率 透明材料
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多维度红外光电探测器 被引量:8
9
作者 郭家祥 谢润章 +9 位作者 王鹏 张涛 张坤 王海露 贺婷 李庆 王芳 陈效双 陆卫 胡伟达 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期40-60,共21页
红外光电探测器可以获取目标反射和自发的红外辐射,具有抗干扰性强、全天候观测、探测距离远、分辨率高等优点,在国防、通信、遥感、航天等领域中扮演着不可替代的角色。从20世纪40年代第一代低像素探测器的应用到90年代末第三代SWaP^(3... 红外光电探测器可以获取目标反射和自发的红外辐射,具有抗干扰性强、全天候观测、探测距离远、分辨率高等优点,在国防、通信、遥感、航天等领域中扮演着不可替代的角色。从20世纪40年代第一代低像素探测器的应用到90年代末第三代SWaP^(3)概念的提出,红外光电探测器正经历着变革性发展。专注于阵列规模、灵敏度、分辨率等性能指标提高的传统光电探测器利用光强度信息进行成像,无法满足未来目标多样化、环境复杂化、任务多元化等发展需求。多维度光信息的获取为提升红外探测器性能提供了新途径,除强度信息外,通过红外光电探测器可以获取光的波长、动量、偏振和相位等本征信息,也可利用光的传输时间获取光程信息。本文面向多维度红外探测发展需求,聚焦波长、偏振、光程和相位四个方面的特征,从新原理、新材料、新结构等方面综述了近年来多维度红外光电探测器的研究进展,进而提出对多维度红外探测器发展方向的思考和展望。 展开更多
关键词 红外光电探测器 多维度光信息 波长 偏振 光程 相位
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应用四轴联动磁流变机床加工曲面 被引量:9
10
作者 李龙响 郑立功 +4 位作者 邓伟杰 王孝坤 李丽富 白杨 张学军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2819-2826,共8页
以永磁型磁流变抛光机为基础,提出了在光栅式加工轨迹下结合四轴联动机床(不含抛光轮转动轴)和变去除函数实现磁流变抛光技术确定性加工曲面的方法。讨论了曲面上光栅式加工轨迹等面积规划原则和基于矩阵乘积运算的驻留时间求解算法。... 以永磁型磁流变抛光机为基础,提出了在光栅式加工轨迹下结合四轴联动机床(不含抛光轮转动轴)和变去除函数实现磁流变抛光技术确定性加工曲面的方法。讨论了曲面上光栅式加工轨迹等面积规划原则和基于矩阵乘积运算的驻留时间求解算法。分析了磁流变四轴联动机床的机械补偿方式,同时以变去除函数模型为基础从算法上实现了机械的剩余补偿。应用以氧化铈为抛光粉的水基磁流液对口径为80mm、曲率半径为800mm的BK7材料凸球面进行了修形验证实验,一次加工(5.5min)后显示:面形误差分布峰谷值(PV)和均方根值(RMS)从117.47nm和22.78nm分别收敛到60.80nm和6.28nm。实验结果表明:结合四轴联动的低自由度机床和变去除函数算法补偿的磁流变加工工艺能够有效地实现球面及低陡度非球面等曲面的高效确定性加工,为磁流变抛光在光学制造中的应用提供了有力的支持。 展开更多
关键词 光学制造 磁流变抛光 四轴联动 曲面加工 变去除函数 光栅式轨迹
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用费马原理推导透镜的物像公式 被引量:9
11
作者 彭湘 《大学物理》 北大核心 2002年第4期20-21,共2页
用费马原理推导透镜对任意物点的物像公式
关键词 物像公式 费马原理 光程 透镜 几何光学 透镜成像
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Advances in multipass cell for absorption spectroscopy-based trace gas sensing technology[Invited] 被引量:5
12
作者 刘亚辉 马欲飞 《Chinese Optics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第3期132-139,共8页
In the field of absorption spectroscopy,the multipass cell[MPC]is one of the key elements.It has the advantages of simple structure,easy adjustment,and high spectral coverage,which is an effective way to improve the d... In the field of absorption spectroscopy,the multipass cell[MPC]is one of the key elements.It has the advantages of simple structure,easy adjustment,and high spectral coverage,which is an effective way to improve the detection sensitivity of gas sensing systems such as tunable diode laser absorption spectroscopy.This invited paper summarizes the design theory and the research results of some mainstream types of MPCs based on two mirrors and more than two mirrors in recent years,and briefly introduces the application of some processed products.The design theory of modified ABCD matrix and vector reflection principle are explained in detail.Finally,trends in its development are predicted. 展开更多
关键词 multipass cell tunable diode laser absorption spectroscopy gas sensing optical path length
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电力光纤通信网络的最佳路径选择 被引量:9
13
作者 王庆铸 卓秀者 刘逢清 《电力系统通信》 2012年第1期18-22,共5页
为解决电力光纤通信网分期分批建设导致的网络资源利用率偏低、网络结构不尽合理等问题,文章综合考虑电力通信网的业务特点、通信组网所需的纤芯数以及网络成本最优等因素,对架设于不同电压等级输电线路上光缆可靠性赋予不同的权值。以... 为解决电力光纤通信网分期分批建设导致的网络资源利用率偏低、网络结构不尽合理等问题,文章综合考虑电力通信网的业务特点、通信组网所需的纤芯数以及网络成本最优等因素,对架设于不同电压等级输电线路上光缆可靠性赋予不同的权值。以此为约束条件改进了Floyd算法并开发了计算软件,用于寻找电力通信网最佳路径,进行组网设计。福州市区东南部的应用表明,文章提出的算法与实际情况相吻合。 展开更多
关键词 电力 光纤 通信 网络 路径 优化 算法
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用于位移精密测量的光外差马赫-泽德干涉仪 被引量:5
14
作者 郭广平 计欣华 +2 位作者 秦玉文 杜家吉 王自明 《光学技术》 EI CAS CSCD 1997年第6期19-22,共4页
本文介绍了我们研制的用于位移精密测量的光外差马赫-泽德干涉仪。由于在光路设计中采用了共光路的布置,共模抑制技术得以实现,环境干扰产生的噪声得到很好的消除,相位检测的稳定性和精度大大提高。使用该干涉仪测量了一台在光学相... 本文介绍了我们研制的用于位移精密测量的光外差马赫-泽德干涉仪。由于在光路设计中采用了共光路的布置,共模抑制技术得以实现,环境干扰产生的噪声得到很好的消除,相位检测的稳定性和精度大大提高。使用该干涉仪测量了一台在光学相移器内PZT微位移驱动装置的电压-位移关系。测量结果具有良好的线性和重复性,与预期相符。根据测量数据分析,该光外差干涉仪具有3nm的位移测量精度。 展开更多
关键词 光外差 干涉仪 共光路 位移测量 纳米
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绝对重力仪中落体光心与质心间距的精确测量 被引量:8
15
作者 余烨 胡翔 +2 位作者 王启宇 吴书清 冯金扬 《计量学报》 CSCD 北大核心 2020年第7期830-834,共5页
为了减少用光学干涉法测量绝对重力过程中落体旋转对测量结果的影响,设计了基于扭摆法调校落体光心与质心间距的方法。采用标准模态分析落体的本征频率,推导光心与质心沿铅锤线方向偏移的测量方程。并分析了角锥棱镜折射率与气体阻尼分... 为了减少用光学干涉法测量绝对重力过程中落体旋转对测量结果的影响,设计了基于扭摆法调校落体光心与质心间距的方法。采用标准模态分析落体的本征频率,推导光心与质心沿铅锤线方向偏移的测量方程。并分析了角锥棱镜折射率与气体阻尼分别对测量结果的影响。结果表明:入射角在0~0.1°之间,品质因子Q=1000时,调校落体使光心与质心重合,旋转导致的重力加速度干扰最佳可控制在1.4μGal。 展开更多
关键词 计量学 绝对重力仪 落体旋转 扭摆法 光程
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迈克尔逊干涉仪异常现象的分析与处理 被引量:8
16
作者 李巧文 徐来定 《实验室研究与探索》 CAS 2000年第6期58-59,62,共3页
对迈克尔逊干涉仪使用过程中出现的异常干涉图样 :椭圆变形 ,干涉圆环的“冒出”或“缩进”与预期相反等现象进行了分析 ,并提出相应的处理办法。
关键词 迈克尔逊干涉仪 光程 等倾干涉 实验过程
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用费马原理推导透镜的物像公式 被引量:7
17
作者 张相武 《大学物理》 1999年第1期30-31,共2页
用费马原理推导了透镜的物像公式
关键词 费马原理 光程 透镜物像公式
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基于最短路径敏感度的光网络关键链路识别 被引量:7
18
作者 田云飞 彭玲艳 +2 位作者 程紫运 韩东升 靳攀润 《光通信研究》 北大核心 2020年第2期11-15,共5页
电力光网络的关键链路对业务质量的安全和可靠保障具有重要作用。关键链路识别方法的研究有助于提高识别过程的高效性和准确性。文章首先将最短路径敏感度作为网络效能测度,并通过计算网络节点间最短路径长度,研究链路状态恶化对网络效... 电力光网络的关键链路对业务质量的安全和可靠保障具有重要作用。关键链路识别方法的研究有助于提高识别过程的高效性和准确性。文章首先将最短路径敏感度作为网络效能测度,并通过计算网络节点间最短路径长度,研究链路状态恶化对网络效能的影响;然后,基于跳数最少、时延最短和可靠性最高等3种不同目标,对链路状态变化与最短路径敏感度关联关系进行统计分析,得到关键链路指标;最后,以实际的省级电力通信网为算例,验证方法的可行性和正确性。研究结论对电力光网络的规划设计和运行维护具有参考价值。 展开更多
关键词 电力通信网 光网络 关键链路 最短路径 敏感度
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迈克耳孙干涉仪产生特殊干涉条纹的原因 被引量:7
19
作者 柯红卫 张宝颖 +2 位作者 杨嘉 顾学文 刘文辉 《物理实验》 2007年第1期34-35,共2页
推导了迈克耳孙干涉仪分光镜放反的情况下光程的表达式,解释了出现椭圆干涉条纹或双曲线条纹的原因.
关键词 迈克耳孙干涉仪 分光镜 光程
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高精度贴片机视觉定位系统的研究与设计 被引量:6
20
作者 解杨敏 史航 刘强 《装备制造技术》 2007年第12期39-41,共3页
针对高精度贴片机视觉系统的功能要求,对单臂式贴片机视觉系统的工作流程进行了研究,并据此设计其功能结构和硬件排布,提出了一种适用于单臂式贴片机的光路成像系统。最后,搭建了贴片机视觉系统实验平台并对本文设计的光路成像系统进行... 针对高精度贴片机视觉系统的功能要求,对单臂式贴片机视觉系统的工作流程进行了研究,并据此设计其功能结构和硬件排布,提出了一种适用于单臂式贴片机的光路成像系统。最后,搭建了贴片机视觉系统实验平台并对本文设计的光路成像系统进行的实验验证,结果证明此新型视觉成像系统可以满足高精度贴片机的对成像系统可控性及成像精度的要求。 展开更多
关键词 高精度贴片机 视觉系统 结构设计 光路
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