基于聚合物体光栅膨胀实现全息湿度传感装置研制

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。     

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。     

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。     

新型光敏聚合物全息传感器温度响应特征对比

研制了一种具有热敏能力的新型N异丙基丙烯酰胺光致聚合物,并在此基础上研制新型全息传感器。温敏性能对比测试显示,相对于传统丙烯酰胺系统,新型全息传感器显著提高了波长响应范围与响应速度。温度与湿度作为两个重要的环境参量,对传感器的传感测量有着直接影响,并在测试中获得了指数形式的峰值波长蓝移曲线。传感器的恢复过程对比结果同样证实了新型传感器的优势。全息传感器传感现象直观、成本低廉,将该装置的响应特性应用于演示教学取得很好的教学效果。     

全息三维显示技术

众所周知，人们对物体的三维立体视觉是由双眼视差产生的，一切能使人眼产生双眼视差的光学装置或结构就能产生三维立体视觉．随着科学技术的发展，三维立体显示技术越来越丰富多彩．现在常用的立体显示光学装置有红绿眼镜、正交偏振片眼镜、利用全反射原理的柱面光栅、专用光学立体图像观察装置以及最近出现的层析复合图像立体显示器等，其他实现立体显示的技术还有由高速电子快门实现左右眼图像分离的屏幕立体显示、人眼光轴调节实现双眼视差的计算机设计立体图片等等．在诸多的三维显示技术中，全息技术不同于以上提及的立体显示，它在全…     

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。     

体全息光学存储实验的设计

介绍了体全息光学存储实验的设计思想和实现方法，探讨采用多种形式和综合手段完成工程光学的实验教学。     

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.     

FBG温度传感及解调的研究

从光纤光栅温度传感模型出发,分析研究光纤光栅的温度传感特性,比较裸光纤光栅与增敏光纤光栅的温度敏感性,在此基础上提出一种基于滤波法的光纤光栅解调系统,研究表明,此系统具有结构简单,操作方便,灵敏度高的优点。     

FBG温度传感及解调的研究

从光纤光栅温度传感模型出发,分析研究光纤光栅的温度传感特性,比较裸光纤光栅与增敏光纤光栅的温度敏感性,在此基础上提出一种基于滤波法的光纤光栅解调系统,研究表明,此系统具有结构简单,操作方便,灵敏度高的优点。     

全息光栅设计性实验的教学设计研究

对全息光栅制作方法进行设计和研究,全息光栅设计性实验是一个很好的设计性实验,可培养学生的分工协作、文献资料搜集、实验设计、研究报告等多方面能力。     

基于ARM的无线温度传感器网络设计

传统的温度测量采用有线测量方法,只能对近距离待测区域进行测量。信号的长距离传递导致造价昂贵、信噪比低、线路复杂等问题。针对以上问题,本文设计了一个基于ARM的无线传感器网络系统,可以测量不同地点的温度及无线组网,观测者可以在离待测区域较远的地方同时监测多个地点的温度。此无线测温系统经过性能测试,证明其具有信号测量精度高、传输距离远、造价低等优点。     

温度传感器的智能监控系统设计

针对农作物高产与合适温度息息相关的特性,设计一个基于温度传感器的农业监控系统。通过在Proteus中设计电路图,并与Keil进行联调验证,获得农作物生长环境温度值,通过查看电动机的4种不同转动方式和液晶显示模块上的温度,实现双重智能监控温度的作用,确保温度的准确性。仿真结果表明,本系统的设计合理,简单可行,易于推广。且在Proteus中测试通过的电路图,可直接移植到电路板上,避免了实际中在电路板上的反复测试,节约了人力物力成本,提高了农业管理者的生产效率,且设计思想可以移植到工业生产中。     

基于Android温度传感器驱动程序设计

在嵌入式Linux字符设备驱动开发基础上,通过深入研究Android系统架构,对Android驱动程序框架进行阐述,以此设计了DS18B20温度传感器的驱动实现方法,并在An-droid系统应用层编写测试应用,测试表明该驱动能够正常运行,成功读取传感器的有效数据.