基于聚合物体光栅膨胀实现全息湿度传感装置研制北大核心

聚合物基全息传感器采用成分共混、蒸发溶剂方法制膜,以丙烯酰胺聚合物系统作为全息光栅记录介质,基底选用具有吸湿能力的聚乙烯醇。传感器对环境湿度具有较高的敏感性,当水分子渗透进入基底内部后,与其中的极性分子发生键合,导致分子间作用力的改变,从而实现基底的膨胀。通过光纤光谱仪直接读取,衍射峰值波长偏移十分显著。通过定量化湿度与全息参量的关系,能够实现全息传感器的定标,这为装置的实用化提供了更多的定量依据。     

基于聚合物体光栅的全息传感器温度响应特性

测试了全息传感器的环境温度响应性能,实验测试中光栅衍射谱峰值呈现直观与稳定的温度响应,并发现了衍射谱峰值波长随温度的蓝移现象。测试了在不同温度及湿度条件下的平均折射率,证实了波长蓝移的主要诱因。实验结果为深入分析传感器的传感机制提供了重要实验基础,同时为全息传感器的实用化提供了重要环境响应参数。在显著传感现象的基础上,能够使学生了解并掌全息光学装置科技前沿发展现状与最新应用领域。     

基于聚合物全息光盘的体全息存储演示仪

研制了基于聚合物全息光盘的体全息信息存储演示实验仪。聚合物全息光盘采用热引发自由基聚合,以聚甲基丙烯酸甲酯为基底,菲醌为光敏剂。高厚度与高透明度的全息光盘具有一次写入永久读取能力,其热与光学稳定性极佳。光盘光敏波长覆盖半导体激光器常用波长范围,因此十分适合于提高信息存储容量,同时显著降低装置成本。装置测试结果显示,光盘具有较高的衍射效率,存储于光盘内部的再现图像具有较高的质量。采用复用方式将能实现单点高密度存储。将高厚度全息光盘应用于全息存储装置研制演示实验仪,演示从信息采集、处理、存储到读取全过程。     

基于大尺寸光致聚合物的全息平视显示仪研制

将反射式体光栅通过双光束干涉方式记录于光致聚合物材料内部,通过光的衍射作用实现具有高度可视化的全息显示。基于反射式体相位光栅研制的全息显示器能够获得较高的衍射效率,从而将可视化信息更为明亮地投射到人眼,同时选用具有高透射率的有机玻璃基底,使得外部环境的观察受到很小的影响,是一项具有实用化潜力的技术。该装置可用于大学物理演示实验与开方式实验教学工作,将前沿科技成果直接用于实践教学。     

聚合物基全息光栅对乙醇响应性能研究

为实现乙醇类有机蒸气的探测,多孔沸石纳米粒子被掺杂进入有机光敏聚合物材料,并研制出新型光栅。实验测试了反射式与透射式全息光栅的光谱及光栅强度的响应特性。波长发生蓝移是由于蒸气分子渗透导致的平均折射率降低,光谱发生红移是由于材料的膨胀导致光栅间距增加。可逆性实验结果证实,对于有机蒸气,该全息光栅是完全可逆的,能够用于多次重复测量。聚合物基全息光栅能够于演示实验教学,使学生了解全息光学的应用。     

数字全息技术及其实现──兼谈数字全息光学

本文通过介绍数字全息图和一种实现方法,说明数字全息技术的概念和特点,从而提出建立“数字全息光学”的建议和数字全息光学的两个研究方向。     

基于MATLAB实现的数字全息实验系统

全息术是光学信息处理的核心技术之一,也是高校光信息专业教学的核心内容之一．数字全息是普通全息术、数字图像处理技术、光电成像技术相结合的产物．本文结合高校的实际和教学需要,开发出一套基于MATLAB的数字全息的大学本科实验教学系统．通过本系统,可免去传统光学全息中的化学湿处理过程,实现全息记录和再现全过程的教学目的．另外。通过在实验系统中引入光电成像器件以及数字图像处理技术的应用,可实现对光信息专业学生的综合专业技能的培养．     

基于压缩感知的数字全息成像

对于具有高分辨力的数字全息来说,大量的数据冗余存在其中,这对后续的处理分析造成一定的负担。通过分析压缩感知技术,结合数字全息原理,利用压缩感知技术对全息图进行处理,在不损失全息图细节的情况下,减少数据量。为避免其余因素干扰,利用计算全息模拟全息图进行实验验证。对全息图进行多组压缩采样,并利用正交匹配追踪的贪婪算法进行重建。同时,利用傅里叶变换与卷积的重构方法对其进行光学全息重现,并通过归一化相关性对其进行比较。实验表明,压缩感知技术可以降低数字全息中存在的冗余,当采样50%时能较好地还原出全息图。     

全息光栅制作光路的ASAP仿真调试与实验验证

为了探究光学元件的调试对全息光栅条纹所产生的影响,运用ASAP光学软件对双光束干涉光路中的激光器、分束镜、反射镜、扩束镜、准直镜和干板进行位置、形状与尺寸建模,光学特性赋予和光线追迹仿真。干板相干能量分布结果表明,各元件光学面中心等高、共轴且扩束镜和准直镜共焦时,激光波长和光路夹角的改变会导致条纹间隔相应变化,分光比的增加会导致条纹对比度下降;反射镜与扩束准直系统不共轴将导致条纹倾斜且对比度下降;扩束镜和准直镜不共焦时,条纹将变成圆弧形。这与理论分析或通过CCD观察到的实验现象相符,说明ASAP仿真调试的可信度高,对于避免因光学元件调整不到位而造成条纹不理想具有现实指导意义,可参考借鉴到全息光栅制作光路的实际调试过程中。     

一种可多波长复用的光聚物全息特性研究

采用记录透射型衍射光栅实验方法,研究以亚甲基蓝作为光敏剂、丙烯酸和N,N’-亚甲基双丙稀酰胺共同作为单体时厚度约为180μm的光致聚合物进行多波长复用时的全息特性,结果表明:记录波长为632.8nm时,衍射效率高于40%,曝光灵敏度约为0.0083cm2/mJ;记录波长为514nm时,最高衍射效率达57%、曝光灵敏度为0.0067cm2/mJ,并且首次在488nm处获得超过50%的衍射效率,说明该光致聚合物适合多波长存储.     

利用温湿度传感器SHTxx实现湿度测量

传统的湿度测量需要设计转换电路,并要经过复杂的校准、标定过程,应用不方便．瑞士Sensirion公司生产的新型数字式温湿度传感器SHTxx采用独特的CMOSens技术,将湿敏元件、测温元件、A／D转换器以及串行接口电路集成在一个芯片中,具有体积小、功耗低、高可靠性、免外围电路及全互换的特点．微处理器通过二线串口与SHTxx进行通信,该接口与12C接口不兼容．利用SHTxx可以方便地与单片机组成温湿度测量装置．     

基于SHT10的无线温湿度采集系统设计

SHT10是瑞士Sensirion公司生产的一种温湿度传感器。本文介绍了由SHT10、AT89S52单片机和SRWF-1021无线收发模块构成的无线温湿度采集系统,可实现对环境温湿度的采集、显示和传输,具有精度高、使用方便等特点。     

湿度传感器测量精度提高的方法

针对湿度传感器的测量精度问题，总结归纳了其精度的提高方法，如频率法、软件法。介绍了各方法的工作原理和优缺点。实际应用表明此方法具有简单易行，测量精度高等特点。     

一种基于HF3223湿度传感器的数字显示湿度计设计

从湿度测量的原理出发,采用HF3223湿度传感器设计了一种数字显示湿度计电路。该设计具有硬件电路相对简单、体积小、可靠性高、反应时间快,受环境影响小、容易读取、价格低廉等特点;该设计突出特点是:如果有必要提高该系统的精度的话,可以进行温度补偿或者用双输出提高。     

基于WSN的蔬菜大棚温湿度智能控制系统

文章针对目前蔬菜大棚人工控制的不足,提出了一种基于WSN的温湿度智能控制系统,详细介绍了WSN节点的硬件结构和无线通信协议,并结合主机开发环境,对系统监测软件的设计作了说明。     

基于超声波测距的车辆音量调节系统

采用超声波测距传感器测量侧方及后方障碍物与汽车的距离,通过单片机控制电位器将数字信号转变为电阻值并进行信号放大,最终改变正在工作的汽车音响的电阻值大小,达到减小音量的作用,其目的在于减少倒车的安全隐患,并且能根据车辆倒车时与障碍物的间距进行音量调节,达到提醒驾驶员的效果,有助于保证驾驶员的倒车安全性。     

基于Tinyos的无线温湿度传感器网络系统设计和实现

集成了微机电(MEMS)系统、传感器技术、无线通信技术的无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理方式,其应用前景非常广泛.设计和实现了无线温湿度传感器网络系统,其中包括硬件系统设计和Tinyos操作系统体系结构和应用程序的开发过程,给出了温湿度数据采集应用开发的要点.