检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2025年第4期45卷 27-35页

作者：刘铭马喆张建忠李鑫李睿孟志豪张明江太原理工大学物理与光电工程学院山西交通科学研究院集团有限公司太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室

基于调频脉冲技术的分布式光纤传感系统可实现动态应变的高性能测量，但其存在应变测量范围和应变分辨率相互制约的问题。提出一种基于线性调频（LFM）脉冲序列的分布式光纤动态应变传感方法，通过相位调制将探测光脉冲调制成中心频率... 详细信息

基于调频脉冲技术的分布式光纤传感系统可实现动态应变的高性能测量，但其存在应变测量范围和应变分辨率相互制约的问题。提出一种基于线性调频（LFM）脉冲序列的分布式光纤动态应变传感方法，通过相位调制将探测光脉冲调制成中心频率扫描的线性调频脉冲序列，当传感光纤受动态应变时，后向瑞利散射（RBS）时空分布图产生频移和时移现象，利用脉冲重组解调算法和循环标定相关法对频移和时移特征进行解调，可同时获得高分辨率、大测量范围的动态应变解调结果。实验结果表明，本方案实现了应变分辨率为4 nε和最大应变值为600με的动态应变测量，测量低频动态应变（<10 Hz）时，应变单次测量最大值为传统线性调频脉冲探测方案的6倍。

关键词：光纤光学分布式光纤传感线性调频脉冲频率扫描动态应变

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面向长距离拉曼分布式光纤传感的强自相关性脉冲编码技术分析(特邀)

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红外与激光工程 2025年第4期54卷 279-286页

作者：张帆李健李璐磊曹康怡薛晓辉张明江太原理工大学物理与光电工程学院山西太原030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室山西太原030024

提出一种基于强自相关性脉冲编码的长距离拉曼分布式光纤传感技术,该技术将基于格雷互补序列调制的脉冲激光作为拉曼分布式光纤传感系统的探测信号,同时通过傅里叶变换对后向散射信号进行解析与重构,用于恢复格雷互补序列信号被掺铒光... 详细信息

提出一种基于强自相关性脉冲编码的长距离拉曼分布式光纤传感技术,该技术将基于格雷互补序列调制的脉冲激光作为拉曼分布式光纤传感系统的探测信号,同时通过傅里叶变换对后向散射信号进行解析与重构,用于恢复格雷互补序列信号被掺铒光纤放大器所破坏的自相关性,最终实现对温度探测区域的精准识别和定位。该方案增强了格雷互补序列与探测信号的相关性,可以有效解调出传感光纤沿线的分布式温度信息,有效抑制系统噪声,将散射信号在传感光纤100 k m位置处的信噪比提升了10.29 dB,从而解决传统单脉冲拉曼分布式光纤传感技术散射信号信噪比较低导致传感距离较短的瓶颈。最终在数值模拟中实现了100 km传感距离、1 m空间分辨率和4.12℃温度分辨率的分布式温度传感。

关键词：分布式光纤传感技术拉曼散射温度解调长传感距离

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基于LFM脉冲序列的分布式光纤动态应变传感

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光学学报 2025年

基于调频脉冲技术的分布式光纤传感系统可实现动态应变的高性能测量，但其存在应变测量范围和应变分辨率相互制约的问题。本文提出了一种基于线性调频（LFM）脉冲序列的分布式光纤动态应变传感方法，通过相位调制将探测光脉冲调制成中... 详细信息

基于调频脉冲技术的分布式光纤传感系统可实现动态应变的高性能测量，但其存在应变测量范围和应变分辨率相互制约的问题。本文提出了一种基于线性调频（LFM）脉冲序列的分布式光纤动态应变传感方法，通过相位调制将探测光脉冲调制成中心频率扫描的线性调频脉冲序列，当传感光纤受动态应变时后向瑞利散射（RBS）时空分布图产生频移和时移现象，利用脉冲重组解调算法和循环标定相关法对频移和时移特征进行解调，可同时获得高分辨率、大测量范围的动态应变解调结果。实验结果表明，本方案实现了应变分辨率为4 nε和最大应变值为600με的动态应变测量，测量低频动态应变（<10 Hz）时将传统线性调频脉冲探测方案的应变单次测量最大值扩大了6倍。

关键词：光纤光学分布式光纤传感线性调频脉冲频率扫描动态应变

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全极化格雷互补码探地雷达地下目标分类识别

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电子器件 2025年第1期48卷 43-49页

作者：赵明瑞李静霞黄峥李佳素刘丽徐航王冰洁太原理工大学新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室山西晋中030600 太原理工大学光电工程学院山西晋中030600

提出利用全极化格雷互补码探地雷达结合H-Alpha极化分解技术,实现对地下目标快速准确地识别。所提方法采用具有零旁瓣特性的格雷互补码信号作为探测信号,用来提高系统信噪比;采用全极化探测模式,获取比单极化探测方式更丰富的目标信息;... 详细信息

提出利用全极化格雷互补码探地雷达结合H-Alpha极化分解技术,实现对地下目标快速准确地识别。所提方法采用具有零旁瓣特性的格雷互补码信号作为探测信号,用来提高系统信噪比;采用全极化探测模式,获取比单极化探测方式更丰富的目标信息;对采集到的全极化雷达数据进行H-Alpha极化分解,最终实现不同目标的分类识别。实验结果表明:所提方法能够有效识别出地下不同极化属性的目标。进一步,研究了多目标场景中其他目标的存在对目标分类识别的影响,结果表明:当地下存在相同极化属性的目标体时,不会对目标的分类结果造成影响。而当存在不同极化属性目标体时,在分类模板上目标的分类结果会受另一目标极化属性的影响而发生偏移。尽管如此,不同属性目标数据点依然主要集中在指定区域,依旧可以识别出目标。

关键词：全极化测量探地雷达格雷互补码 H-Alpha分解

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高精度双斜坡辅助式混沌布里渊光纤动态应变传感

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物理学报 2021年第10期70卷 51-60页

作者：王亚辉赵乐胡鑫鑫郭阳张建忠乔丽君王涛高少华张明江太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室太原030024 太原理工大学物理与光电工程学院太原030024

近年来,基于受激布里渊散射的分布式光纤传感技术已广泛应用于土木结构健康监测、灾害预警、国防安全等诸多领域,振动等动态参量的实时传感和精准检测已成为备受瞩目的研究热点.本文提出一种基于增益开关调制和双斜坡辅助的混沌布里渊... 详细信息

近年来,基于受激布里渊散射的分布式光纤传感技术已广泛应用于土木结构健康监测、灾害预警、国防安全等诸多领域,振动等动态参量的实时传感和精准检测已成为备受瞩目的研究热点.本文提出一种基于增益开关调制和双斜坡辅助的混沌布里渊光相关域分析传感技术,实现高精度、大范围动态应变监测.首先,理论分析了单斜坡辅助系统中混沌激光固有的时延特征和功率随机波动特性对测量精度的影响和限制;然后,利用增益开关调制产生48.6 dB的高消光比脉冲,使得混沌信号时延旁瓣和非零基底诱发的噪声场被大幅抑制,仿真结果表明声波场信噪比提升3.31 dB,实验测得混沌布里渊增益谱信号背景噪声比提升1倍,动态应变测量精度由±40.2μe提高至±23.1μe;最后,利用双斜坡辅助技术,消除混沌激光固有功率波动的影响,动态应变测量精度进一步提升至±8.1μe,系统稳定性良好,且动态范围仍保持800μe,为现代传感网络的高精度、大范围动态应变监测提供了一种新的解决方案.

关键词：混沌激光动态应变传感斜坡辅助布里渊光相关域分析

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电纺ZnO纳米纤维电子传输层提高倒置PTB7∶PC 70 BM电池效率

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光谱学与光谱分析 2018年第11期38卷 3368-3373页

作者：孙钦军石晓磊高利岩周少龙吴俊郝玉英新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室太原理工大学物理与光电工程学院山西太原030024

研究利用静电纺丝制备的不同直径ZnO纳米纤维作为倒置结构有机太阳能电池的电子传输层对器件转化效率的影响。首先通过静电纺丝技术成功制备了半径在43～110nm之间的ZnO纳米纤维,然后将ZnO纳米纤维作为电子传输层加入到倒置结构有机太... 详细信息

研究利用静电纺丝制备的不同直径ZnO纳米纤维作为倒置结构有机太阳能电池的电子传输层对器件转化效率的影响。首先通过静电纺丝技术成功制备了半径在43～110nm之间的ZnO纳米纤维,然后将ZnO纳米纤维作为电子传输层加入到倒置结构有机太阳能电池(ITO/ZnO∶ZnO nanofiber/PTB7∶PC_(70)BM/MoO_3/Al)。与平面结构的ZnO电子传输层相比,ZnO纳米纤维具有比表面积大等优点,增加了电子传输和抽取能力,提高了器件的光电转化效率。实验发现ZnO纳米纤维的直径越小,电池效率越大。当ZnO纳米纤维直径为(46±5)nm,接收时间为30s时,作为电子传输层的电池效率提高了8%。

关键词：静电纺丝纳米纤维电子传输短路电流密度光电转化

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金属-电介质复合结构实现荧光远场增强（英文）

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中国光学 2020年第2期13卷 372-380页

作者：董林秀陈智辉杨毅彪费宏明刘欣太原理工大学新型传感器与智能控制教育部/山西省重点实验室太原理工大学物理与光电工程学院

本文提出一种大尺度的金属-电介质复合微纳结构(银-硅结构),用于提高荧光生物检测的灵敏度及解决荧光物质距离结构远场范围时荧光增强的近场局限。这种大尺度的金属-电介质复合微纳结构与之前的金属-电介质复合微纳结构不同,其通过光的... 详细信息

本文提出一种大尺度的金属-电介质复合微纳结构(银-硅结构),用于提高荧光生物检测的灵敏度及解决荧光物质距离结构远场范围时荧光增强的近场局限。这种大尺度的金属-电介质复合微纳结构与之前的金属-电介质复合微纳结构不同,其通过光的散射和干涉实现了荧光物质距离结构远场范围时的荧光增强。在本文中,通过采用时域有限差分法,主要从荧光激发和荧光发射两个过程研究银-硅结构。结果表明,在激发过程中,银-硅结构的荧光强度高于玻璃结构且位于银-硅结构两柱之间的狭缝中的电场分布比金属结构(银结构)更均匀,因此在银-硅结构中可以实现荧光增强,而且分子运动行为的检测更准确。在发射过程中,当荧光纳米粒子距离结构远场范围内时,与玻璃相比,银-硅结构可以实现更好的荧光增强效果。利用银-硅结构实现荧光增强的机理是光的散射和干涉,荧光被银膜向上散射,同时,结构两侧的银/硅柱也散射一部分荧光,荧光相互干涉传播至远场实现荧光增强。此外,银-硅结构易于制备和集成。因此,其可以很好地应用于生物传感领域。

关键词：荧光增强金属-电介质结构远场生物传感

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复合阴极缓冲层Alq_3∶CsF对CuPc/C_(60)电池性能的影响

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光谱学与光谱分析 2016年第2期36卷 331-335页

作者：赵焕斌孙钦军周淼高利岩郝玉英史方新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室太原理工大学物理与光电工程学院山西太原030024

通过Alq_3∶CsF复合阴极缓冲层来优化CuPc/C_(60)有机小分子太阳能电池的性能。当Alq_3∶CsF厚度为5nm,CsF的掺杂比例为4%时,加入复合阴极缓冲层器件较Alq_3阴极缓冲层器件的能量转化效率提高了49%,到达0.76%,并且在室温、大气的条件下... 详细信息

通过Alq_3∶CsF复合阴极缓冲层来优化CuPc/C_(60)有机小分子太阳能电池的性能。当Alq_3∶CsF厚度为5nm,CsF的掺杂比例为4%时,加入复合阴极缓冲层器件较Alq_3阴极缓冲层器件的能量转化效率提高了49%,到达0.76%,并且在室温、大气的条件下,器件的稳定性也得到了保持,与未加阴极缓冲层的器件相比,半衰期提高了6倍,达到9.8h。通过紫外-可见吸收、外量子效率和单载流子传输器件等研究了器件效率改善的主要原因是掺入CsF后,调节界面能级,改善了Alq_3的电子传输特性,提高了器件的短路电流和填充因子。比较分析复合阴极缓冲层器件于空气中放置不同的时间的电流电压曲线,表明Alq_3∶CsF可以保持Alq_3的良好稳定性,可以很好地阻挡氧气与水分的扩散,提高器件的寿命。

关键词：有机太阳能电池氟化铯(CsF) 喹啉铝(Alq_3) 阴极缓冲层

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光电振荡器产生宽带混沌光的时延特征分析

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物理学报 2013年第14期62卷 199-206页

作者：李凯王安帮赵彤王云才太原理工大学新型传感器与智能控制教育部山西省重点实验室太原030024 太原理工大学物理与光电工程学院光电工程研究所太原030024

理论分析与数值研究了光电振荡器输出的混沌激光特性,基于自相关分析方法,详细研究了光电振荡器的直流偏置相移和反馈强度等工作参数对输出信号时延信息的影响.数值研究表明:增加反馈强度可以使时延信息变得更加微弱甚至消除;相同条件下... 详细信息

理论分析与数值研究了光电振荡器输出的混沌激光特性,基于自相关分析方法,详细研究了光电振荡器的直流偏置相移和反馈强度等工作参数对输出信号时延信息的影响.数值研究表明:增加反馈强度可以使时延信息变得更加微弱甚至消除;相同条件下,直流偏置相移对应的工作点越接近马赫-曾德尔调制器传输特性曲线的极值点,时延信息越弱;直流偏置相移为0时可以有效地抑制时延信息.研究还发现,当直流偏置相移和反馈调制产生的相移变化π/2时,自相关曲线上对应于延迟时间处的相关系数符号发生变化.

关键词：宽带混沌激光延迟时间光电振荡器

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面向宽带光隔离器的一维磁光子晶体结构

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红外与毫米波学报 2015年第3期34卷 340-346页

作者：费宏明武建加刘欣陈智辉杨毅彪太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室山西太原030024 太原理工大学物理与光电工程学院山西太原030024

文章采用4×4传输矩阵法研究了两种一维磁光子晶体结构的宽带光隔离特性.结构一在外加磁场与光路光轴方向呈41.0°角时,用22.90μm的总厚度实现了3 nm的宽带光隔离,且在宽带范围内法拉第旋转角和透射率分别在45°~48.89... 详细信息

文章采用4×4传输矩阵法研究了两种一维磁光子晶体结构的宽带光隔离特性.结构一在外加磁场与光路光轴方向呈41.0°角时,用22.90μm的总厚度实现了3 nm的宽带光隔离,且在宽带范围内法拉第旋转角和透射率分别在45°~48.89°和99.86~99.95%之间波动,此结构在宽带范围内均可实现稳定的光隔离;结构二在外加磁场与光路光轴方向平行时,用18.61μm的总厚度实现了1 nm的宽带光隔离,且在宽带范围内法拉第旋转角和透射率分别在45.83°~45.89°和98.53~98.78%之间波动,此结构无需调节外加磁场角度即可实现光隔离.

关键词：应用物理学宽带光隔离传输矩阵法一维磁光子晶体

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