中国计量大学 光学与电子科技学院，杭州 310018
以柠檬酸和尿素为前驱体通过水热法制备得到绿色荧光碳点，通过透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱、荧光光谱以及时间分辨荧光光谱对碳点进行表征和分析。碳点的粒径为6.5 nm，在252 nm、273 nm和410 nm处存在吸收峰，最佳激发和发射波长分别为400 nm和517 nm，根据已有研究推测碳点的荧光主要来源于4-羟基-1H-吡咯并［3，4-c］吡啶-1，3，6（2H，5H）-三酮。发现不同溶剂中的碳点具有不同的发光特性，包括荧光强度、发射峰位和荧光寿命，因此将碳点作为荧光探针检测质子溶剂乙醇和非质子溶剂二甲基甲酰胺中的水含量。实验结果表明随着水含量的增加，混合溶液中碳点的荧光强度下降，发射峰位红移，发射峰轻微加宽，荧光寿命缩短。碳点的荧光强度、发射峰位以及荧光寿命三者与水含量之间均存在线性响应关系，检测范围宽至0~100%。本方法同样适用于甲醇和乙二醇，具有普适性，该碳点有望成为快速灵敏检测有机溶剂中水含量的潜在探针。
碳点 荧光光谱 荧光寿命 含水量 有机溶剂 Carbon dots Fluorescence spectroscopy Fluorescence lifetime Water content Organic solvent 光子学报
2023, 52(12): 1216001
长沙理工大学物理与电子科学学院, 湖南 长沙 410114
在光纤布拉格光栅传感系统中,法布里-珀罗(F-P)滤波器是实现波长解调的关键器件。针对模拟控制电路产生锯齿波进行滤波器驱动的速度和频率分辨率不够高的缺点,利用Altera公司的可编程片上系统(SOPC)技术,设计了一个基于FPGA和高速数模转换芯片DAC904的控制电路,并通过后级调理电路处理得到了一个频率为100 Hz、幅值为0~18 V的锯齿波电压信号完成对F-P滤波器的驱动控制。仿真结果表明:利用数字化技术产生锯齿波来控制滤波器的设计方法,可以简化电路设计,提高输出信号的频率分辨率,提高系统运行速度。
可编程片上系统 法布里-珀罗滤波器 光纤布拉格光栅 现场可编程门阵列 SOPC Fabry-Perot filter fiber Bragg grating FPGA
华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海 200062
提出了一种测量分子取向度的新方法，即采用极性线性分子的摆动光谱Q 支相对强度来测量分子的取向度。通过计算极性分子HCN-N2电子基态的C—H 伸缩振动在不同电场强度下的摆动光谱，发现其摆动光谱的Q 支强度随着电场强度的增大而逐渐增大，但P支与R 支强度则随着电场强度的增大相应地减小，因此可以利用摆动光谱的Q 支相对强度(即Q 支光谱强度与P,Q,R 支光谱总强度的比值)来表示电场强度的大小。同时，计算了电场强度大小与分子取向度的关系，发现分子取向度随电场强度的增大而逐渐增大。通过进一步计算，给出了分子取向度与其摆动光谱的Q 支相对强度的关系，并提出采用摆动光谱的Q 支相对强度实现分子取向度测量的新方法。
光谱学 摆动光谱 分子取向度 极性线性分子 光学学报
2015, 35(10): 1030001
长沙理工大学物理与电子科学学院, 湖南 长沙 410114
针对传统干涉条纹自动测量方法稳定性差、误差大的缺点,提出了一种摄像法测量迈克尔逊干涉条纹的方法。该方法以摄像头采集图像,选取高速处理器进行图像处理,根据干涉条纹中心区域暗条纹的面积大小呈周期性变化的规律,通过对干涉条纹图像数据分量提取、阈值比较、区域选择、比例计算、方向判断和过程判断等分步分析,识别条纹并计数。实验结果表明,该方法在He-Ne激光波长测量实验中对条纹移动方向识别准确,且通过连续变化100个干涉条纹所测得的波长误差最大为1/‰。
文字间用 号隔开空半格迈克尔逊干涉仪 干涉条纹 条纹识别 摄像法 方向识别 Michelson interferometer interference fringe fringe recognition imaging method direction recognition
1 西南技术物理研究所， 四川 成都 610041
2 中国人民解放军驻209所军代室， 四川 成都 610041
为满足机载光电系统的成像作用距离要求，对机载光学整流罩以及扫描反射镜的设计尺寸进行了理论仿真分析计算，并对研制的样机进行了试验研究。以实例形式给出了整流罩设计的作用距离与相关参量的计算结果，讨论了整流罩扫描系统的渐晕大小。装备该整流罩系统的样机，在近万米高空对音速某战机的红外长波扫描搜索距离可达到86km，红外中波跟踪达到180km，激光测距达到47km。结果表明：根据探测作用距离理论模型分析计算，研制的机载光学整流罩及扫描反射镜光学系统达到了设计要求。
光学整流罩 通光口径 渐晕 光学设计 optical dome clear aperture vignetting optical design
中国科学院安徽光学精密机械研究所，安徽 合肥 230031
目前监测网中大部分SO2、NO2和O3监测设备为地基点式仪器。该种设备不能获得大气SO2、NO2和O3的空间分布信息。SO2、NO2和O3的空间分布数据在习惯上一般是通过球载探测仪来获取。但通过球载仪获得的数据时间和空间分辨率都较差。中科院安徽光机所已开发研制完成了车载测污激光雷达系统。该系统能进行大气SO2、NO2和O3进行三维空间扫描测量。利用该系统2001年12月27日至2002年1月27日期间于北京市进行了大气SO2、NO2和O3的监测实验，首次给出了北京市近地面层大气SO2、NO2和O3的激光雷达测量数据。测量数据与地面仪器的监测数据进行了比较，结果表明车载测污激光雷达系统的测量数据是合理可靠的。
大气光学 大气污染监测 差分吸收激光雷达 SO2、NO2和O3浓度 atmospheric optics air pollution measurement DIAL SO2 NO2 and O3
中国科学院安徽光学精密机械研究所, 合肥 230031
针对环境监测工作的迫切需要,开发研制了我国第一台车载式大气污染监测激光雷达。它具有测量范围大,距离分辨率高、数据可靠、灵敏度高等特点,并通过驱动单元能进行空间三维探测。该雷达系统能监测四种大气污染物,即大气气溶胶、二氧化硫、二氧化氮和臭氧。大气二氧化硫、二氧化氮、臭氧的最高探测灵敏度分别为0.01 mg/m3、0.04 mg/m3、0.01 mg/m3,气溶胶的消光系数探测限为10-4 km-1,最高探测空间分辨力为7.5 m,最大探测距离为3～10 km。介绍了其基本原理,关键技术和运行情况。
大气光学 车载激光雷达 二氧化硫 二氧化氮 臭氧 气溶胶
中国科学院安徽光学精密机械研究所,国家863计划大气光学重点实验室,安徽,合肥,230031
本文介绍了运用激光雷达技术探测大气气溶胶消光系数的方法,给出了AML-1车载测污激光雷达的结构和技术指标,并对一些典型结果进行了分析.
大气光学 车载测污激光雷达 气溶胶 消光系数 atmospheric optics mobile lidar aerosol extinction
