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光子学报 2014年第6期43卷 1-8页

作者：陈哲谢俊辛罗云瀚唐洁媛黄华才余新宇甘宏波马悦卫青松余健辉张军卢惠辉彭景刚暨南大学光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室华中科技大学武汉国家光电实验室(筹)

光子晶体光纤轴向方位角的确定在光纤器件的加工制作中具有重要的意义.采用平行光侧向照射光子晶体光纤,研究了六边形结构、混合结构以及大模场结构这三种光子晶体光纤,获取其在不同轴向方位角时的侧视光强图像.随着光纤绕轴向旋转,其... 详细信息

光子晶体光纤轴向方位角的确定在光纤器件的加工制作中具有重要的意义.采用平行光侧向照射光子晶体光纤,研究了六边形结构、混合结构以及大模场结构这三种光子晶体光纤,获取其在不同轴向方位角时的侧视光强图像.随着光纤绕轴向旋转,其光强图像出现特定的亮纹光强特征,通过分析得到亮纹光强特征值随光纤轴向旋转之间的变化关系,发现其透射光强图像的光强特征值呈现周期性变化,并与光纤空气孔结构有一定对应关系.采用Tracepro仿真模拟三类光子晶体光纤的侧视光强图像特征,在模拟侧视光强图像中,也出现随轴向旋转变化而变化的亮纹特征,模拟侧视光强亮纹变化特征与实验亮纹特征具有相似的变化规律.对比光子晶体光纤亮纹光强特征值随轴向方位角变化关系的实验曲线与模拟曲线,发现当光源平行于光纤空气孔构成的近似六边形结构的顶角连线照射时,其亮纹光强特征值出现极大值,可以实现光子晶体在特定轴向方位角的定位.

关键词：光纤光学定轴方法侧视光强法光子晶体光纤光强特征值

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侧边抛磨多模光纤中光功率传输特性研究

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光电子．激光 2014年第3期25卷 447-453页

作者：甘宏波陈哲张军何小莉甘焕标谢俊辛唐洁媛罗云瀚余健辉暨南大学理工学院光电工程系广东广州510632 暨南大学光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室广东广州510632

侧边抛磨多模光纤(SPMMF)与侧边抛磨单模光纤(SPSMF)相比,具有工艺上容易实现的优势。为了研制SPMMF传感器,分析SPMMF中光功率传输特性,首先利用有限差分光束传输法(BPM)模拟计算了不同剩余半径SPMMF中的光强、模场分布以及光纤中传输... 详细信息

侧边抛磨多模光纤(SPMMF)与侧边抛磨单模光纤(SPSMF)相比,具有工艺上容易实现的优势。为了研制SPMMF传感器,分析SPMMF中光功率传输特性,首先利用有限差分光束传输法(BPM)模拟计算了不同剩余半径SPMMF中的光强、模场分布以及光纤中传输光功率与抛磨区覆盖材料折射率的关系,并进行了实验验证。实验结果与模拟结果相互吻合:当抛磨区覆盖材料折射率小于1.440时,光功率透过率接近在空气中的透过率;当覆盖材料的折射率逐渐增大到1.458时,光功率透过率减小到最小值,且最小值不小于0.001;当覆盖材料的折射率大于1.458时,光功率透过率由最小值逐渐增大,最终维持在一个相对稳定的值;不同剩余半径的SPMMF中的传输光功率透过率不同,剩余半径越小,SPMMF中传输光功率透过率越小。

关键词：侧边抛磨光纤(SPF) 多模光纤(MMF) 光功率剩余半径折射率

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NIR光谱结合稳定等效MW-PLS方法用于高脂血症指标分析

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光谱学与光谱分析 2014年第10期34卷 2827-2832页

作者：陈洁梅肖青青潘涛严夏王大伟姚立军光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室(暨南大学) 广东广州510632 广州中医药大学第二附属医院广东广州510120

基于稳定性、等效性对移动窗口偏最小二乘(MW-PLS)方法进行改进,应用于高脂血症指标总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)无试剂近红外光谱分析的波长优化。提出兼顾随机性、稳定性的定标、预测、检验框架。从全体人血清样品(阴性145、阳性158,共... 详细信息

基于稳定性、等效性对移动窗口偏最小二乘(MW-PLS)方法进行改进,应用于高脂血症指标总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)无试剂近红外光谱分析的波长优化。提出兼顾随机性、稳定性的定标、预测、检验框架。从全体人血清样品(阴性145、阳性158,共303)中,随机选取103个为检验集(阴性44、阳性59),余下为建模集(阴性101、阳性99,共200),再将建模集随机划分为定标集(阴性51、阳性49,共100)、预测集(阴性50、阳性50,共100)共50次;基于所有划分的平均预测效果优选模型参数,使得模型具有稳定性;采用样品优选的模型进行检验。TC,TG最优MW-PLS波段分别为1 556~1 852,1 542~1 866nm;为了解决由于材料性能、成本的因素对仪器分光系统设计的制约,提出等效模型集,并得到TC和TG等效模型集的唯一公共波段1 542~1 852nm。检验结果表明:采用最优MW-PLS波段,检验样品的TC和TG预测均方根误差(V_SEP)分别为0.177和0.100mmol L-1、相关系数(V_RP)分别为0.988和0.996,高脂血症的灵敏度、特异性分别为95.0%和90.5%;基于公共等效波段,TC和TG的V_SEP值分别为0.177和0.101mmol·L-1、V_RP值分别为0.988和0.996,灵敏度、特异性分别为92.7%和90.3%。结论:近红外光谱结合稳定等效MW-PLS方法提供了一种有潜力的大人群血脂检测工具。

关键词：总胆固醇(TC) 甘油三酯(TG) 近红外光谱波长优化稳定等效MW-PLS方法

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波长调制型表面等离子体共振的传感特性研究

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光谱学与光谱分析 2014年第5期34卷 1178-1181页

作者：罗云瀚徐梦云陈小龙唐洁媛王芳张怡龙何永红陈哲光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室、暨南大学广东广州510632 清华大学深圳研究生院光学检测与成像实验室广东深圳518055

表面等离子体共振（SPR）光学传感器能实现生物医学的快速、无标记、高精度检测，是生物化学分析的重要方法。研制了基于波长调制型的Kretschmann结构表面等离子体共振（SPR）生物传感系统，研究了在体溶液传感方式下的传感性能。利用... 详细信息

表面等离子体共振（SPR）光学传感器能实现生物医学的快速、无标记、高精度检测，是生物化学分析的重要方法。研制了基于波长调制型的Kretschmann结构表面等离子体共振（SPR）生物传感系统，研究了在体溶液传感方式下的传感性能。利用不同浓度的乙醇和乙二醇溶液进行体溶液传感测试。实验结果表明，在折射率低时共振波长对折射率变化响应的灵敏度低，但响应的线性度高；随着折射率增大，共振波长对折射率的响应变化的灵敏度提高。在1.4070～1.430 RIU折射率范围内，灵敏度高达11487 nm ＆#183; RIU -1。传感器的共振波长的稳定性为0.2138 nm ，可分辨最小折射率趋近10-6 RIU。所研制的波长调制型表面等离子共振传感器操作简单、灵敏度高、检测范围大，可实现浓度极低生物标记物的有效检测，在化学、生物传感领域有重要的应用。

关键词：表面等离子体共振波长调制型生物检测折射率灵敏度

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侧边抛磨光纤的光谱调制型表面等离子体共振传感研究

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光谱学与光谱分析 2014年第3期34卷 577-581页

作者：罗云瀚陈小龙徐梦云葛嘉张怡龙何永红唐洁媛余健辉张军陈哲陈星旦暨南大学光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室广东广州510632 清华大学深圳研究生院光学检测与成像实验室广东深圳518055

表面等离子体共振传感是基于光学消逝波与金属表面等离子体波共振的一种高灵敏度、快速、无标记的测量方式。光纤的表面等离子体共振传感具有在线测量、体积小、抗电磁干扰等优点。为提高折射率传感灵敏度，采用轮式侧边抛磨法抛磨掉多... 详细信息

表面等离子体共振传感是基于光学消逝波与金属表面等离子体波共振的一种高灵敏度、快速、无标记的测量方式。光纤的表面等离子体共振传感具有在线测量、体积小、抗电磁干扰等优点。为提高折射率传感灵敏度，采用轮式侧边抛磨法抛磨掉多模光纤的全部包层和部分纤芯，并采用溅射法在光纤抛磨区先镀高折射率的铬层然后镀金膜，制作了侧边抛磨光纤表面等离子体共振传感器。研究结果表明：该传感器可实现液体折射率在1.333～1.431 RIU范围的测试，平均光谱灵敏度为4.11×103 nm · RIU -1，在1.417～1.431 RIU折射率范围内光谱灵敏度达1.09×104 nm · RIU -1，折射率测量范围和光谱灵敏度均优于已报道的结果。此外，该传感器具有良好的稳定性与重复性实验测试，最小分辨率约为3.6×10-5 RIU。该传感器光谱灵敏度高、检测范围大、尺寸小及良好的稳定性与重复性等优点，可被用于食品检测、环境监测、生物医学检测等相关领域。

关键词：光纤传感器表面等离子体共振侧边抛磨光纤光谱灵敏度

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Vis-NIR光谱模式识别结合SG平滑用于转基因甘蔗育种筛查

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光谱学与光谱分析 2014年第10期34卷 2701-2706页

作者：刘桂松郭昊淞潘涛王继华曹干光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室(暨南大学) 广东广州510632 广东省农业科学院作物研究所广东广州510640

以Savitzky-Golay(SG)平滑筛选,主成分分析(PCA)分别结合有监督的线性判别分析(LDA)、无监督的系统聚类分析(HCA),应用于转基因甘蔗育种筛查的可见-近红外(Vis-NIR)无损检测。提出兼顾随机性、稳定性的定标、预测、检验框架;取田间种植... 详细信息

以Savitzky-Golay(SG)平滑筛选,主成分分析(PCA)分别结合有监督的线性判别分析(LDA)、无监督的系统聚类分析(HCA),应用于转基因甘蔗育种筛查的可见-近红外(Vis-NIR)无损检测。提出兼顾随机性、稳定性的定标、预测、检验框架;取田间种植处于伸长期甘蔗叶样品456个,具有Bt基因和Bar基因的转基因样品(阳)306个,非转基因样品(阴)150个;随机选取156个为检验集(阴性50、阳性106),余下为建模集(阴性100、阳性200,共300),建模集再随机划分为定标集(阴性50、阳性100,共150)、预测集(阴性50、阳性100,共150)共50次;扩充SG平滑点数,同时删除绝对值偏小的高阶导数模式,共264个平滑模式用于模型筛选;采用前3个主成分两两组合,再根据模型效果选出最优主成分组合;基于所有定标、预测集划分和SG平滑模式,建立SG-PCA-LDA和SG-PCA-HCA模型,根据平均预测效果优选参数,使模型具有稳定性;最后用检验集进行模型检验。经SG平滑后,PCA-LDA和PCA-HCA的建模精度、稳定性均显著改善;最优SG-PCA-LDA模型阳性、阴性样品检验识别率分别达到94.3%和96.0%;最优SG-PCA-HCA模型阳性、阴性样品检验识别率分别达到92.5%和98.0%。结果表明:Vis-NIR光谱模式识别结合SG平滑可用于转基因甘蔗叶的准确识别,提供了一种简便的转基因甘蔗育种筛查方法。

关键词：转基因甘蔗育种筛查 Vis-NIR光谱 SG平滑 PCA-LDA PCA-HCA

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确定光子晶体光纤方位角的散射图案特征法

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中国激光 2014年第12期41卷 130-136页

作者：黄华才陈哲罗云瀚唐洁媛谢俊辛余新宇何小莉甘宏波马悦卫青松余健辉张军卢惠辉戴能利彭景刚暨南大学光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室广东广州510632 华中科技大学武汉国家光电实验室(筹) 湖北武汉430074

为了满足加工和制作光子晶体光纤器件时的方位角定位需求,提出基于激光前向散射图案的方位角确定方法。用波长为650nm的激光垂直照射在光子晶体光纤的侧面,拍摄前向散射图案同时实时记录光子晶体光纤端面的显微图像。选取前向散射图案... 详细信息

为了满足加工和制作光子晶体光纤器件时的方位角定位需求,提出基于激光前向散射图案的方位角确定方法。用波长为650nm的激光垂直照射在光子晶体光纤的侧面,拍摄前向散射图案同时实时记录光子晶体光纤端面的显微图像。选取前向散射图案的局部区域强度之和为特征值,通过比较分析得出当求取前向散射图案半幅散射条纹强度值总和时,其特征值变化规律与光子晶体光纤内部轴向结构相对应,可用于光子晶体光纤特殊方位角的确定。在三种不同结构的光子晶体光纤的特殊方位角定位中,该方法的定位精度均小于0.5°,充分证实了该方法的有效性和普适性。提出的光子晶体光纤轴向特殊方位角确定方法简单实用、定位精确,将在光子晶体光纤器件加工中发挥重要的作用。

关键词：光纤光学光子晶体光纤散射图案特征值轴向方位角

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基于侧边抛磨光纤表面等离子体共振的折射率和温度传感研究

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光学学报 2014年第2期34卷 60-65页

作者：陈小龙罗云瀚徐梦云张怡龙何永红唐洁媛余健辉张军陈哲暨南大学光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室广东广州510632 清华大学深圳研究生院光学检测与成像实验室广东深圳518055

用轮式侧边抛磨法制作侧边抛磨光纤,通过磁控溅射法溅射金膜制成侧边抛磨光纤表面等离子体共振(SPR)传感器,并通过理论和实验对传感器的折射率灵敏度以及温度特性做了深入研究。结果表明表面等离子体共振波长随待测样品折射率的增大向... 详细信息

用轮式侧边抛磨法制作侧边抛磨光纤,通过磁控溅射法溅射金膜制成侧边抛磨光纤表面等离子体共振(SPR)传感器,并通过理论和实验对传感器的折射率灵敏度以及温度特性做了深入研究。结果表明表面等离子体共振波长随待测样品折射率的增大向长波长方向漂移,平均折射率灵敏度为4.1×103 nm/RIU(RIU为单位折射率),高于已报道的结果;共振波长随待测样品温度的升高向短波长方向漂移,平均温度灵敏度为0.36nm/℃,故该光纤SPR传感器具有更强抗温度漂移能力和更高的高折射率灵敏度,其在生物化学传感领域有重要的应用。

关键词：传感器表面等离子体共振侧边抛磨光纤折射率温度

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基于红白蓝模式色温可调的LED照明系统

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固体电子学研究与进展 2014年第2期34卷 163-169页

作者：刘平宇陈长缨张浩李毓钦蔡蓉光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室(暨南大学) 广州510632 暨南大学光电工程系广州510632

根据混色原理,证明了利用红光、正白光和蓝光三种颜色的LED混合实现色温调节的可行性。把色温可调白光LED照明系统分为五个模块,对五个模块进行设计和优化,实现了显色指数高、色温动态可调、光谱覆盖范围广、能适应不同时间、场所对色... 详细信息

根据混色原理,证明了利用红光、正白光和蓝光三种颜色的LED混合实现色温调节的可行性。把色温可调白光LED照明系统分为五个模块,对五个模块进行设计和优化,实现了显色指数高、色温动态可调、光谱覆盖范围广、能适应不同时间、场所对色温可变要求的LED照明系统。

关键词：色温可调发光二极管照明红白蓝显色指数

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实现色温自动控制的白光LED照明系统设计

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固体电子学研究与进展 2014年第2期34卷 157-162页

作者：李毓钦陈长缨王媛刘平宇魏其锋光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室暨南大学广州510632 暨南大学光电工程系广州510632

荧光粉发光LED作为白光光源在照明领域有着广泛的应用。长时间工作,荧光粉发光LED将出现色温偏移现象。荧光粉发光LED的色温偏移与芯片衰减和荧光粉衰减有关。提出了一种能同时考虑芯片衰减和荧光粉衰减的数学模型。从理论上分析了芯片... 详细信息

荧光粉发光LED作为白光光源在照明领域有着广泛的应用。长时间工作,荧光粉发光LED将出现色温偏移现象。荧光粉发光LED的色温偏移与芯片衰减和荧光粉衰减有关。提出了一种能同时考虑芯片衰减和荧光粉衰减的数学模型。从理论上分析了芯片衰减和荧光粉衰减对荧光粉发光LED的色坐标及色温变化的影响。提出了一种利用蓝光LED与荧光粉发光LED混合,通过对蓝光LED进行负反馈控制,保证蓝光辐射在全白光中的辐射功率比值恒定,从而实现色温稳定的白光LED照明系统。

关键词：光学设计色温稳定反馈控制色品坐标

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