一、日本开发出光纤分布型温度测试系统（论文文献综述）
邢陈瑶[1]（2021）在《EAST装置大视场红外相机系统集成及相关技术研究》文中研究指明EAST装置放电过程中,面向等离子体部件的状态对实现装置高功率、高参数、长脉冲稳态运行有着至关重要的影响。为了对放电过程中面向等离子体部件的状态进行实时监测,本文对EAST装置上使用的红外相机软件进行了二次开发,搭建了高速光纤网络来快速传输红外相机采集的数据。同时为了研究相应放电位型下偏滤器靶板的热负荷,基于红外相机测得的温度数据进行偏滤器靶板的三维热负荷程序开发,并进行了程序验证和初步的物理分析。本文主要内容如下:（1）红外相机软件开发。根据EAST装置新的放电实验需要,利用VS2015中的MFC和Open CV3.4开发了红外相机TS-IR-MCT的图像采集与处理程序,实现了包括相机参数设置、循环采集实验图像、采集视频回放、采集视频分帧及上传至服务器等功能。同时搭建了一套基于高速光纤网络的等离子体红外图像的传输系统,该传输系统具有高于450Mbyte/s且稳定的数据传输速度,同时提供丰富的网络扩展接口可以满足数量众多的终端设备同时接入到数据传输系统中。（2）提出一种适用于等离子体红外图像的抖动消除算法,并与SIFT算法进行性能比较。该算法基于图像特征点匹配的思想,通过RANSAC算法来对红外图像特征点匹配中错误的匹配点进行筛选,解决了红外相机因成像质量不高、图像信噪比低导致特征点匹配过程中产生的匹配错误的问题。实际图像去抖动结果表明,该算法相较于SIFT算法对红外图像的去抖动效果更为有效。（3）开发了针对上偏滤器外靶板的三维热负荷计算程序,并对EAST的放电实验进行了相关分析。本文首先对添加了主动水冷的上偏滤器靶板进行系统建模,同时对红外图像在靶板上的像素分辨率进行标定。对红外图像进行去抖动处理后从而获取偏滤器靶板在装置放电过程中准确位置的温度数据,并以此计算偏滤器靶板上的热负荷分布。最后根据计算结果对偏滤器靶板的热负荷开展了相关物理分析。本文依托EAST托卡马克实验装置,通过对EAST装置上红外相机诊断系统进行相关研究,获得了初步的实验结果。为面向等离子体部件的状态监测和相关特性分析提供了重要的诊断手段和可参考的方法。
胡思琪[2]（2021）在《基于荧光纳米材料的新型光纤传感器设计与应用研究》文中进行了进一步梳理物联网（IoT）品类在过去十几年中呈指数增长,并从各个方面显着重塑了人类生活。而兼具通信和传感功能的光纤传感器将逐步成为连接人与整个世界的桥梁。当前,丰富多样的光纤传感器可以为各种待测量提供理想且高性能的感知方案。值得注意的是,基于新型材料敏感涂层的光学传感器是光纤传感技术的发展趋向之一。本论文就将以荧光纳米材料与光纤技术相结合为出发点,深入研究基于荧光纳米材料的光纤器件的设计与应用,研制了基于量子点荧光纳米材料的微纳光纤气体传感器以及基于上转换纳米粒子荧光增强的微纳光纤相对湿度（RH）传感器,并提出了基于多粒度量子点荧光纳米材料的多参量光纤传感器设计。本论文首先简单介绍了本课题的研究背景与意义,分别概述了荧光纳米材料科学和光纤传感技术的研究现状,并列出本论文的主要研究内容和创新点。接着从三个方面探讨了如何有效地将荧光纳米材料应用于光纤传感技术,包括可适配荧光纳米材料的光纤结构及系统架构、基于荧光纳米材料的光纤器件的作用机制和原理以及基于荧光纳米材料的光纤器件的制备工艺。本论文研发了一种基于量子点荧光纳米材料的微纳光纤传感器,其具有微型化、质量轻、结构简单、可批量重复制备、响应快速、抗振动弯曲干扰等特点,可以实现超低浓度的乙醇蒸气探测。论文阐述了该传感器的结构原理和制备流程,并通过具体实验验证了该传感器的抗弯曲特性、灵敏度特性、温度响应特性和时间响应特性。另外,本论文还创新地自主研发了精准可控的光纤电动涂敷系统,实现了材料涂敷型光纤传感器的重复批量制备。本论文还提出并验证了一种基于上转换纳米粒子荧光增强的微纳光纤RH传感器。通过自主合成的纤维素液晶膜来增强上转换粒子荧光,大大提高了传感信号的信噪比和传感器灵敏度,且可抑制温度交叉敏感。通过具体实验验证了光信号信噪比的提升,以及传感器的灵敏度特性和温度响应特性。该工作为纤维素液晶膜这种天然的多孔周期性结构在光纤传感技术领域的应用提供了新思路,大大降低了高性能传感器的制备成本。论文最后提出了基于多粒度量子点荧光纳米材料的多参量光纤传感器设计。该结构主要包括多量子点掺杂的光子晶体光纤和复合光纤光栅。论文阐述了该传感器的结构设计和工作原理,并给出了可行的制备方案。通过一系列仿真分析对光子晶体光纤和复合光纤光栅进行了初步的优化设计。详细阐述了该传感器的多参量探测原理,并提出了进一步改进的优化构想,为更多种类的荧光纳米材料应用于光纤多参量传感探测提供了新思路。
冯谦[3]（2021）在《多芯光纤多参量一体化同步感知系统及应用》文中研究说明传感光纤凭借其灵敏度高、稳定性好、抗电磁干扰、功率损失小、耐高温、耐腐蚀等诸多优势,在土木建筑、航空航天、交通工程、海上平台、燃料能源等领域得到了广泛应用。然而,光纤类传感器在实际工程中感测时普遍存在一个问题,即光纤传感同时对多个外部参量（应变、温度、振动等）交叉敏感,直接导致被测量无法直接测得或者采集数据失真。另一方面,不同光纤感测技术各自拥有独立的采集系统,各系统采样频率、触发时间等的不同步造成数据采集无法实时同步,给后期数据处理带来困难。本文在国内外研究的基础上,将多芯光纤从通信领域引入到土木传感监测领域,研究了七芯光纤的多参量同步感知性能,梳理了七芯光纤封装方式并分析了其应变转递机制。为面向工程应用,设计研发了多种智能产品及一体化同步解调系统。此外,提出了基于相位敏感光时域反射仪（φ-OTDR）的振动定量识别算法,实现了分布式振动定量监测。最后通过三个具有工程背景的实验验证了七芯光纤多参量同步感知系统的有效性。本文的主要研究内容和成果如下:（1）提出了七芯光纤纤芯功能布局方法并通过交叉试验验证了七芯光纤具有多参量同步感知功能。依据纤芯数量需求、芯间低串扰、配套耦合器成熟度等原则,选取沟道型七芯传感光纤作为本文研究对象。基于提高工程测量精度的原则,提出了纤芯功能布局方法,消除了温度-应变交叉敏感效应,弯曲-应变敏感效应,针对不同工程应用场景给出了相应的纤芯功能布局图。设计实施了七芯光纤的感知性能试验,包括:七芯光纤单参量单独感知试验和多参量同步感知试验,前者标定了七芯光纤光栅（FBG）和布里渊光时域反射仪（BOTDR）的应变灵敏度系数和温度灵敏度系数,测得了拉曼光时域反射仪（ROTDR）的温度常数系数,得出了偏振敏感光纤振动传感技术（POFVS）的测振范围;在此基础上,后者验证了七芯光纤各纤芯既可单独解调、发挥功能,又可互相补充、互相修正、协同工作的功能,为后续研究奠定了基础。（2）实现了七芯裸纤的封装保护,并通过理论分析和有限元分析探究了封装光缆的应变传递机制。结合国内外单芯裸纤封装方式,提出了七芯裸纤的两条封装保护路线,一是封装成传感光缆,二是复合成系列智能产品。值得说明的是,第一条封装路线中Hytrel材料紧套封装传感光缆对刻制光栅的七芯裸纤同样适用,实现了一条光纤上点式传感与分布式传感同步发挥作用。此外,通过理论分析和有限元仿真探究了七芯传感光缆的应变传递机制,结果显示,传感光缆应变传递具有端距效应,低传递率段小于200 mm。第二条封装路线是将七芯光纤植入结构补强材料中,研制出兼具力学和感知性能的智能碳布、智能碳板、智能玻纤筋和智能钢绞线,性能试验显示智能产品的力学性能满足标准要求,传感光纤与基材之间的协调变形能力良好。（3）研发了适用于多芯光纤多参量同步采集的一体化解调装置。针对目前各类光纤传感技术所采用的解调设备各自独立且又无法同步采集的劣势,研制出一种轻量便携、高度集成的多芯光纤多参量同步解调装置,集成了包括FBG、ROTDR和POFVS三种常用功能的光纤感测模块,可直接解调输出点式应变、环境温度和振动频率等感测参量。（4）提出了一种基于多参数优化算法的振动定量识别方法。为进一步拓展七芯光纤的多功能性,同时为周界安防工程应用实验做铺垫。本文改进了多子群社会群体算法并引入到鉴幅型φ-OTDR多参数优化算法中,基于此提出了一种新的振动扰动定量识别方法,计算出的最大应变能、时均应变、变异系数三个宏观导出量及其矢量合成量均可实现扰动定量识别。在理论研究的基础上,通过室内PZT振动试验和室外岩土扰动试验,验证了本方法可以量化不同程度的振动扰动事件。从而弥补了鉴幅型φ-OTDR光纤传感技术只能定位而无法定量的不足。（5）验证了七芯传感光纤及多参量同步采集装置的有效性和实用性。设计并实施吊车钢梁、长输管道、周界安防三个面向实际工程的应用型试验,根据试验对象特点,有针对性地进行七芯光纤功能布局优化设计,选取了不同的感测参数、不同的光纤传感方案。结果显示,在钢结构梁和管道试验中,采用FBG、ROTDR和POFVS组合的七芯光纤监测方案实现了应变、温度和振动频率的同步测量;在周界安防监测工程应用中,采用φ-OTDR、FBG和ROTDR组合的七芯光纤监测方案实现了扰动位置、扰动程度、应变、温度和持时等监测参量的同步解调,有效提高了系统的识别成功率和信息利用率。
常汉[4]（2021）在《水心病苹果水心程度与可溶性固形物含量在线无损检测方法与分级装备研究》文中指出研究和应用水果内部品质在线检测技术及装备对提高果品附加值、减少损耗、促进产业健康可持续发展具有重要意义。然而由于水果内部信息获取难度高、信噪比低等问题,水果内部品质尤其是深层内部病害检测技术及装备研发难度大。苹果作为我国主要种植的水果品种之一,在我国的种植面积和产量均位居园林水果的前列。然而由于气候、营养元素等因素的影响,水心病作为一种发生于苹果维管束和果核周围的内部生理性病害,在苹果的主产区陕西和新疆等地均有发生,对苹果的仓储和商品化流通产生了较大的影响。水心病苹果因其独特的口感受到消费者的追捧,商业上又被称为冰糖心苹果。本研究针对苹果水心病的内源性、无明显光谱特征、在线检测受苹果大小和姿态影响大及水心病苹果可溶性固形物含量（Soluble Solids Content,SSC）检测难度大等问题开展试验,探究可见/近红外（Visible/Near Infrared,Vis/NIR）光谱技术在线检测苹果水心程度（Watercore Severity Index,WSI）及水心病苹果SSC的可行性并进行检测技术和分级装备开发。本研究的目的在于提出一种水心病苹果WSI和SSC在线精确检测方法,并设计开发一种新的适合于苹果内部品质和内部病害检测的输送系统与检测机构,为推进水果产后商品化处理提供理论基础和装备支撑。本文的主要研究内容和结果如下:（1）针对苹果水心病及SSC在线检测需求,研究了水心病苹果的光学特性,利用浙江大学智能生物产业装备创新研发团队（IBE团队）开发的自由托盘式水果分选设备,并采用双光源对射式光源布局的半透射检测系统,开展了苹果水心病无损检测研究。结果显示:同样大小的水心病苹果的透射光强谱峰值高于正常苹果,且随着WSI的增大,光强峰值逐渐增大。随机分布的不同大小和形状的水心组织改变了苹果的光透性,使苹果光谱产生了明显地随WSI变化而变化的趋势。这可能是导致水心病苹果不同检测位置的光谱产生差异的原因,同时也导致SSC预测效果变差。在水心病苹果和正常苹果的二分类判别中,k最近邻算法（k-Nearest Neighbor,k NN）、反向传播神经网络（Back Propagation Neural Network,BPNN）、支持向量机（Support Vector Machine,SVM）、一维卷积神经网络（One-Dimensional Convolutional Neural Network,1D-CNN）四种算法识别准确率均在95%以上,该结果表明利用Vis/NIR光谱技术对水心病苹果和正常苹果进行无损检测分类是可行的。在不同程度水心病苹果和正常苹果的k NN二分类判别中,轻微水心苹果和正常苹果的判别准确率较差（68%）,而中等或严重水心苹果与正常苹果的判别准确率较高（91%、100%）。WSI和SSC的预测结果也反映出水心组织对水心病苹果内部品质无损检测的影响。（2）针对上述研究中苹果不同大小和分布的水心组织对WSI和SSC检测影响大的问题,本研究基于光学仿真研究和实验研究建立了四光源仿环形光源布局的苹果水心病和SSC无损检测方法并分析了苹果大小对检测的影响。结果显示:由使用Light Tools软件进行的光学仿真研究结果可知在四光源仿环形光源布局下获取到的苹果光谱能够携带更多的苹果内部信息。样本为同样大小的苹果采用平均光谱建立的模型性能优异。同样大小苹果的SSC的偏最小二乘回归（Partial Least Squares Regression,PLSR）预测模型中,较优的建模集均方根误差（Root Mean Square Error of Calibration,RMSEC）和预测集均方根误差（Root Mean Square Error of Prediction,RMSEP）分别为0.34?Brix和0.37?Brix,相对分析误差（Residual Predictive Deviation,RPD）达到3.78。采用PLSR算法进行WSI预测的模型的较优RMSEC、RMSEP和RPD分别为2.00%、1.82%和1.69。在双光源对射式和四光源仿环形两种光源布局下,不同大小苹果的SSC和WSI预测中,四光源仿环形光源布局的检测效果要优于双光源对射式光源布局的检测效果,尤其是SSC的预测,其在四光源仿环形光源布局下采用PLSR算法的较优RMSEC和RMSEP分别能够达到0.35?Brix和0.43?Brix,RPD值为3.58。该试验结果验证了光学仿真的结论,提出了四光源仿环形较优光源布局,评估了不同大小苹果对检测的影响。（3）针对苹果大小对苹果水心病在线检测的影响,开发了以多功能果杯和自适应光源调整机构为核心的苹果水心病和SSC在线检测样机。针对自由托盘分选线中托盘定位难、装备复杂,而传统滚子输送式分选线中双锥式滚子不利于进行全透射或半透射模式检测等问题,开发了采用链传动的多功能果杯,能够满足水果全透射或半透射模式光谱检测需求,并具备准球形水果输送、称重、侧翻分级以及果杯自复位等功能。针对水果大小对光谱检测的影响,在光源布局优化基础上开发了基于水果大小自适应的光源调整机构,能够实现不同大小水果光谱的有效获取。在开发多功能果杯和自适应光源调整机构的基础上,进行了整机结构设计与研发。使用可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller,PLC）作为控制中心,以表指令为核心开发了样机的控制系统,并在电路系统中设计了强电动力电路和弱电控制电路,建立了强弱电隔离、PLC负载隔离、光谱仪触发信号隔离的稳定电路系统总成,实现了样机的正常运行以及水果光谱检测和分级功能。使用苹果和参比对样机静态和动态条件下的性能进行了测试,分析了不同速度下测试对象的光谱特性,确定了样机进行水果内部品质在线检测分级的可行性。（4）在完成苹果分选装备样机研制的基础上,研究了苹果姿态对苹果水心病和SSC在线检测的影响。在样机上综合考虑了三种可能的苹果检测姿态（姿态一:果梗朝上,姿态二:果梗-果萼轴线与输送方向平行,姿态三:果梗-果萼轴线与输送方向垂直）,并开展了对比试验研究。结果显示,与姿态二和姿态三相比,在姿态一情况下使用PLSR建模算法对SSC的预测可以获取较好的预测效果（RMSEC 0.45?Brix、RMSEP 0.49?Brix和RPD 2.91）,能够满足苹果SSC在线检测要求。而在水心病有无判别中,在姿态一放置条件下,SVM方法和姿态二的偏最小二乘判别分析（Partial Least Squares-Discrimination Analysis,PLS-DA）判别准确率一致,均为96%,但SVM方法敏感性和特异性（98%、83%）更加均衡,反映出SVM模型对水心病苹果和正常苹果均有较好的识别效果。研究结果表明,果梗朝上（姿态一）的输送方式在样机上对苹果水心病和SSC的检测均具备一定的优势。（5）针对不同大小的苹果在固定光源下受光区域相对位置不一致而影响检测精度的问题,提出了基于自适应光源调整机构的不同大小苹果的光谱修正方法,并对比分析了修正前后的模型效果。将不同大小苹果分成4组,在光谱检测中自适应光源调整机构根据苹果大小按组调整高度,保证光源照射到苹果上的相对高度一致,从而获取相对光程基本一致的光谱并进行光谱修正方法研究。结果显示:结合自适应光源调整机构和相对光程长度的修正光谱模型中,使用PLSR算法能够获取到较优SSC预测模型,其RMSEC、RMSEP和RPD分别为0.44?Brix、0.47?Brix和2.19。对比修正前的光谱,该模型能够获得更低的RMSEP和相对接近的RPD值。经过大小修正的光谱在PLS-DA算法下不同大小苹果的水心病判别准确率为81%,尽管模型判别准确率要低于同样大小苹果的水心病判别结果,然而对比未进行光源高度调整以及未进行光谱修正的模型,具有更加均衡的敏感性和特异性以及更高的水心病判别准确率。
李健[5]（2021）在《高性能拉曼分布式光纤传感仪关键技术研究》文中研究指明拉曼分布式光纤传感技术可实现温度的大范围高精度监测,在桥梁隧道、油气管线、智能电网等大型基础设施结构健康监测领域具有重大社会需求和应用前景。然而,拉曼分布式光纤传感系统其传感信号为强度极弱的自发拉曼散射信号,且传感光缆多铺设于光纤损耗较大的野外恶劣环境,存在信噪比（Signal-to-noiseratio,SNR）较低的技术瓶颈。增加探测脉冲宽度可提高系统SNR,进而提高系统测温精度和温度分辨率,但会降低系统空间分辨率。因此,如何有效提高拉曼分布式光纤传感系统的SNR,同时兼顾空间分辨率性能,是该系统性能提升的关键科学问题。此外,拉曼分布式光纤传感目前只能实现温度这一单参量检测,无法实现其它多种物理参量的协同检测以及对灾害前期温度突变位置的精准定位及预测,这也是拉曼分布式光纤传感仪在应用中亟待解决的关键技术瓶颈。针对上述科学问题和技术瓶颈,在国家重大科研仪器研制、山西省科技攻关等项目的资助下,开展了“基础理论与方法-仪器开发与研制-工程研究与应用”的系列研究工作。本论文基于改进型光纤拉曼传输方程的理论基础研究,提出了多项关键方法和技术用以提升系统测温精度、温度分辨率和空间分辨率性能。此外,还提出了一种基于拉曼斯托克斯光损耗分析及温度协同效应的双参量检测方案,实现了光纤沿线分布式温度和结构裂隙的协同监测。同时提出了一种基于深度学习的超前预警技术,解决了当前分布式光纤传感仪在面向灾害安全监控领域无法进行预测报警的难题。基于上述新型传感方案,以“提升能源安全保障能力”为目标,研发了高精度拉曼分布式光纤传感仪和双参量拉曼分布式光纤检测仪,并成功应用于山西省沁水输气管道和山西省西山煤田安全监控领域,为输气管网燃气泄漏、煤田采空区、煤矿巷道等治理区域自燃隐患点位置的精准判定提供了解决方案。本文主要研究内容和研究结果如下:（1）在高测温精度拉曼分布式光纤传感领域,针对系统测温精度受限于雪崩光电探测器（Avalanchephotodetector,APD）的光电响应增益、光纤温度敏感性、光纤色散和光纤突变损耗的科学难题,本文首先通过建立光纤拉曼散射温度调控模型,理论揭示了上述因素对系统测温精度的影响。然后基于改进型拉曼传输方程的理论机理研究,提出了多种新型传感解调方案用以提升系统测温精度。首先提出了一种动态增益校准方法用以校准因APD温漂导致系统测温精度降低的问题,在10.0 km的传感距离上将系统测温精度从6.4℃提高至1.2℃。进一步提出了一种差分温敏补偿方法用以解决传感光纤温度敏感性随传感距离增加而逐渐恶化的问题,将系统测温精度提高至0.36℃。此外,在面向实际工程应用领域,提出了光纤色散差分补偿法和联合参考光纤温度的双端环路解调法,解决了因拉曼双波长差异和光纤突变损耗导致系统测温精度下降的问题。（2）在高温度分辨率拉曼分布式光纤传感领域,针对系统温度分辨率受限于SNR的技术瓶颈,本文提出了一种动态差分衰减识别方法用以解决传统系统定标通道光干扰噪声对温度分辨率性能的影响。此外,该方法在温度测量前无需进行全光纤定标处理,简化了系统解调过程。实验结果显示,通过抑制定标光干扰噪声,该方法可以将系统SNR提高至13.32 dB,在17.0 km的传感距离实现了 0.18℃的温度分辨率性能。最后,在大温度测量范围下,本文仿真研究了单路解调系统、双路解调系统和光纤衰减对温度分辨率性能的影响。（3）在高空间分辨率拉曼分布式光纤传感领域,针对系统空间分辨率受限于光源脉冲宽度的科学问题,本文提出了 一种基于自发辐射源（Amplifier spontaneous emission,ASE）相关函数时域压缩解调的新机理和新方案。该方案以ASE源取代脉冲激光作为探测信号,首先建立了光纤ASE拉曼散射温度传感调控模型,通过对传感光纤激发的后向拉曼反斯托克斯散射信号进行时域差分重构,以此剥离出各个位置点携带ASE源时序特征的拉曼反斯托克斯信号。然后基于相关函数进行时域压缩解调,揭示了 ASE拉曼散射温度调制光场空间位置与ASE参考信号的相关特性,提出了光纤突变温度与相关峰峰值关系的解调方程。仿真结果表明,系统在10.0 km的传感距离下可以将传统米量级的空间分辨率性能提升至7.5 mm,最为关键的是,该方案实现的空间分辨率性能与传感距离无关。（4）在基础设施结构健康安全监控领域,要求拉曼分布式光纤传感可以同时监测结构裂隙和环境温度变化信息。针对此应用需求,本文提出了一种基于拉曼斯托克斯光损耗分析及温度协同效应的新型双参量光纤传感方案,用以实现光纤沿线分布式温度和结构裂隙协同监测。该方案基于光纤环路温度解调方法进行光纤沿线分布式温度信息提取,基于光纤拉曼斯托克斯光损耗分析方法进行结构裂隙范围检测。实验结果表明,该方案在保证光纤沿线高精度温度测量的同时,基于拟合后的拉曼斯托克斯光损耗强度可以实现1.6 mm至5.6 mm的裂隙范围检测和0.4 mm分辨率的裂隙检测。（5）针对能源开发与运营安全监控领域要求拉曼分布式光纤传感在各类灾害发生前快速精准测量出光纤沿线的温度突变位置信息的应用需求,本文提出了一种基于传感光缆温度变化率与环境差异的热传递函数超前预警技术,解决了系统因传感光缆温度传递滞后效应带来响应时间恶化的难题,实验结果显示系统的温度传感响应时间可以从23.4 s优化至1.3 s。进一步,提出了一种基于多阶实时移动平均法的深度学习数据挖掘和融合预警技术,对光纤沿线的历史温度传感数据进行数据挖掘分析并建立预测模型,实验实现了超前近60 s传感光缆沿线的温度变化准确预测,解决了当前分布式光纤传感仪在面向灾害安全监控领域无法进行预测报警的难题。（6）以“提升能源安全保障能力”为目标,为满足山西省输气管道和煤田自燃安全监测领域对高精度和双参量协同监测的需求,本文基于上述提出的各项性能提升关键方法和技术,开展了新型拉曼分布式光纤传感系统集成化、仪器化研究,研制了高精度拉曼分布式光纤传感仪和双参量拉曼分布式光纤检测仪,并成功应用于山西省沁水输气管道和山西省西山煤田安全监测领域,为输气管网燃气泄漏、西山煤田采空区、煤矿巷道等治理区域自燃隐患点位置的精准判定提供了解决方案。
黄灿[6]（2021）在《镧掺杂锆钛酸铅体系介电材料的电光效应机制和储能性能调控》文中提出随着现代光通信领域的迅速发展,对光通信技术和器件提出了越来越高的要求,甚至提出了未来光通信实行全光系统的愿景。光交换器件是全光系统中最关键的器件,依赖高速电子组件作交换或路由等处理的机械式光开关器件端口少、响应速度慢、集成度低,传统的电光材料,如铌酸锂,电光系数小、半波电压高,无法满足未来全光通信的应用要求。为了解决这一难题,本研究以掺镧锆钛酸铅（PLZT）电介质材料为研究对象,通过调控成分和制备工艺研制出具有优良电光效应的PLZT薄膜电介质材料,并阐明了其产生电光效应的机制。PLZT电介质材料除了具有大的二次电光系数、光学性能优良外,还具有优异的介电性能。PLZT陶瓷粒子通过与聚偏氟乙烯（PVDF）复合,可得到柔性好、储能密度大的电介质材料,满足电子元器件轻量化、微型化的需求。本研究合成了零维（0D）、一维（1D）和二维（2D）的PLZT填料,采用流延法制备了不同维度PLZT填料的PLZT/PVDF复合薄膜,系统研究了其介电性和储能性能。并通过理论模型,解释了不同维度的PLZT填料对复合薄膜介电性的影响。主要研究内容和结论如下:（1）以PLZT（9/65/35）为研究对象,采用微波烧结实现了PLZT陶瓷的低温快速烧结,降低了烧结温度200°C,将保温时间从3 h降低到20 min。微波烧结制备的PLZT陶瓷更加致密、均匀,晶粒尺寸细小,晶界明显,孔隙率较小。为解决Zr4+和Ti4+的扩散能力较低,且难以在分子水平上均匀混合的问题,通过采取部分共沉淀法制备PLZT粉体,改善了PLZT原料粉体的烧结活性。制备的PLZT（9/65/35）陶瓷相对密度达到96.5%,相对介电常数εr为3895,介电损耗tanδ为0.029,透明度高,其透光率为53.8%。（2）为进一步提高PLZT透光性,采用等离子体退火方法制备出了表面平整、光滑、均匀、无裂纹的PLZT薄膜,其最高透光率为89.2%。通过La掺杂量的变化,探究了La掺杂引入的缺陷对PLZT（x/65/35）薄膜性能的影响机制。当La含量为9%时,PLZT（9/65/35）薄膜的电滞回线表现出二次型特征,具有纤细的电滞回线和较低的剩余极化强度（18.2μC/cm2）。薄膜的光学性能好,吸收系数接近于0,禁带宽度大（～3.6 e V）。设计了PLZT薄膜光波导,光波导的插入损耗小于5 d B。（3）为提高PLZT薄膜的光学性能和二次电光性能,采用改进的溶胶-凝胶法,通过多层旋涂和层层等离子退火工艺在ITO/Si O2导电玻璃基底上制备了高质量、性能优异的PLZT（x/65/35）薄膜。该工艺消除了层间热应力,减少了每层薄膜之间的缺陷。薄膜的结构特征显示了（110）择优取向,最高透光率为93.8%,表面粗糙度约为1 nm。对二次电光效应测试系统进行了改进,简化了光路结构,得到了薄膜的二次电光系数,通过该系统获得制备的PLZT电光薄膜的最大二次电光系数为3.54×10-15 m2/V2。基于优异的二次电光效应制备出PLZT电光调制器,该调制器的插入损耗小,3 d B带宽约为65 GHz,其半波电压VπL为7.4 V·cm,有望应用于未来全光通讯系统中,实现电压快速切换光信号或进行光信号的调制。利用压电响应力显微镜（PFM）技术,研究了内部铁电畴随着外加电场转向变化的过程,结果表明:在电场作用下,90°畴的运动和转向影响了PLZT薄膜的压电响应并决定其二次电光系数的大小,材料内部90°畴区域越多,压电和电光效应越强。（4）采用溶液流延法制备了不同体积分数PLZT填料的PLZT/PVDF复合薄膜,陶瓷填料粒子PLZT的加入有效地提高了复合薄膜的介电常数,使介电常数从纯PVDF膜的8.0增大到12.03,得到了能量密度为7.18 J/cm3的PLZT/PVDF复合薄膜。制备了不同维度的PLZT填料,通过表面改性的方式改善了陶瓷填料粒子与高分子的相容性,得到了不同填料维度的PLZT/PVDF复合膜。通过改进拓展Maxwell-Garnet理论模型,推导得到不同维度填料复合材料的介电模型,并根据该模型计算了不同维度PLZT填料复合薄膜的介电常数,其结果与实际吻合较好。随着填料维度的增加,复合薄膜表现出更加优异的介电和储能性能,其中2D的PLZT填料制备的PLZT/PVDF复合薄膜的介电常数最大,为19.76,储能密度也最大,达到13.86 J/cm3。
谢欢悦[7]（2021）在《面向光纤时频传递中继的智能值守系统设计与研究》文中提出随着物联网技术和人工智能语音技术的蓬勃发展,为科研设备远程控制智能化指明了发展方向。研究人员在实际光纤链路中进行科研实验时,各个设备分布在全国各地的机房里,主要存在如下问题:地域障碍、实时获取设备工作状态及各种重要参数（如进入设备前的功率,当前信号质量,波形图,温度等）。因此,设计和研发适用于光纤时频传递中继的智能化系统对高效管理分布在不同地域的设备具有重要的意义。本课题针对传统设备控制智能化程度低和成本高等问题,基于物联网技术和人工智能语音技术,设计开发了一套基于光纤时频传递中继的智能值守系统。系统以物联网技术感知机房设备实时信息为基础,着力于解决智能化控制问题,设计实现了设备终端控制平台、数据服务中心平台和设备远程控制平台三个部分。该系统可以实时掌握分布在不同地域的设备工作状况等信息,并可以在设备终端直接对设备进行手动操作和管理、或者通过Web控制系统、微信小程序、语音交互系统对设备进行远程控制管理。本文的主要研究内容以及所做的工作如下:1.设备终端控制平台的设计实现。该平台集成了设备信息采集系统和设备控制系统。其中设备采集系统主要是驱动传感器和各种功能模块对设备机箱内部和链路信息进行采集,核心器件是树莓派,驱动华为4G模块,结合贴片天线来搭建无线网络,并通过无线网络传输至数据服务中心,网络部分包括开机自动连网,断网检测和断网自动重连等功能;设备控制系统主要是将采集系统采集到的数据信息展示于界面上,界面采用PyQt开发的,可以直接通过触摸设备界面对设备进行控制。同时,系统具有短信预警功能,当设备出现温度过高或与数据服务中心断开连接的情况时,工作人员将会收到预警短信。2.系统数据服务中心平台的设计实现。该平台在系统设计过程中经历了借助阿里云物联网平台、自定义搭建Socket服务器和MQTT服务器三个阶段,逐个阶段递进,经长时间测试比较后,最终决定采用MQTT物联网协议搭建服务器来作为数据服务中心平台。数据服务中心平台运行于腾讯云服务器中,向系统设备控制终端和远程控制平台部分提供接口服务,处理来自系统控制终端、Web控制界面、微信小程序和语音交互系统平台的请求服务,收发各平台数据,并将关键性数据信息存储于Mysq1数据库中。3.设备远程控制平台的设计实现。该平台主要分为Web控制系统、系统微信小程序及语音交互系统三个部分。Web控制系统部分是基于PHP、HTML、CSS、JavaScript程序语言实现的,前端采用Ajax技术、表单等方式与后端接口进行数据交互,系统对用户登录、登录拦截、免输入登录、实时检测、设备控制、操作提示、高温及连接断开预警等功能进行了设计实现。系统微信小程序部分使用微信官方的微信开发者工具开发设计的,设计了微信小程序端各控制功能页面,来实现对终端设备实时控制。语音交互系统部分是借助语音识别模块和语音合成播报模块实现的,关键在于最大限度地挖掘模块的功能,才能更好地服务于智能值守系统,最终可通过下达语音指令对设备进行控制,并且具有语音询问功能,可询问设备的工作状态等参数。设计的智能值守系统已经在实验室中投入使用,基本满足实际需求,系统运行稳定,工作人员反馈良好。
余子威[8]（2021）在《主动激光外差光谱气体遥测技术研究》文中进行了进一步梳理随着经济的发展,在大气环境监测、工业生产过程控制、污染排放监控等多种场景中对气体进行遥测的需求越来越多,激光吸收光谱能够进行长距离气体遥测,相比于电化学法、火焰光度法、气相色谱法等其它气体检测技术拥有明显的优势。现有的激光吸收光谱遥测技术通常基于直接检测的方法,其遥测距离和信噪比尤其依赖回波光功率,这导致在非合作目标遥测应用时检测性能大大受限。对同一吸收谱线,外差检测系统可实现的信噪比通常比直接检测系统高3-4个数量级。因此,将外差检测取代传统的直接检测,即主动激光外差光谱,将发射激光分为信号光和本振光,信号光执行遥测任务后的回波光信号与本振光合束进行外差检测,有望改善非合作目标遥测中检测性能。本文为解决主动激光外差光谱技术缺乏遥测理论整理、尚无在近红外波段及使用全光纤结构系统的研究、未引入波长调制技术的问题进行研究,取得了以下成果:（1）建立了主动激光外差光谱气体遥测技术的测量模型。对基于直接吸收的主动激光外差光谱（DA-ALHS）以及基于波长调制的主动激光外差光谱（WM-ALHS）进行了理论分析,推导了系统的传递函数,并通过Simulink搭建了两种光谱技术的正演模型,能够根据设定的遥测条件模拟激光外差光谱信号。建立了反演模型,通过处理光电探测器接收到的外差信号反演气体的浓度。（2）改进了大吸收情况下的波长调制光谱测量模型。在仿真的过程中发现现有的一次谐波归一化二次谐波法在高吸收条件下计算误差较大,提出了改进的大吸收下的一次谐波归一化二次谐波法,将气体吸收与背景信号共同纳入到一次谐波的计算,通过仿真与现有计算法相比,在21%的吸收率下,气体浓度计算误差由5.42%降至0.39%。（3）设计了一套基于全光纤结构的近红外主动激光外差光谱气体遥测系统并进行了实验验证。采用1.65μm带尾纤的蝶形封装分布反馈激光器和光纤分束器和耦合器分别搭建了DA-ALHS和WM-ALHS测量系统,以CH4为目标气体,在1m距离上使用铝板作为反射体,在120秒的测量时间内测试得到了直接吸收主动激光外差光谱的检测限为120ppmv,波长调制主动激光外差光谱使用4f/1f法的检测限为95.13ppmv,使用2f/1f法的检测限为15ppmv。本文创新性地将外差检测技术与调谐激光吸收光谱技术结合,从测量模型到实验研究可对后续研究提供经验和借鉴,也展示出该技术在遥测领域的应用前景。
周学宏[9]（2019）在《有机半导体的受激辐射特性研究》文中研究表明有机半导体激光器因其拥有较高的受激吸收和增益,较小的温度依赖性,可溶液加工,低成本,可柔性等优势,有望能满足研究与应用对高质量光源的需求。然而,尽管光泵浦的有机半导体激光器已得到相对充分的研究,但电泵浦的有机半导体激光器一直未能实现。电泵浦有机激光的研究是一个复杂的系统研究,不仅需要开发出具备高增益、低损耗和高迁移的增益材料体系,还需要设计出合适的谐振腔器件来实现高电流密度运转。理解增益介质的受激辐射特性是电泵浦有机激光的重要基础。研究有机半导体的光谱特性是理解它的结构、分子间的相互作用以及对外界环境响应的重要手段。因此,本论文基于对有机半导体的受激辐射特性的认识,运用了若干光谱技术详细地探讨了有机半导体电泵浦激光的关键问题,包括低损耗增益介质的开发及损耗来源的探索,和功能性界面用于优化增益介质的受激辐射性能等内容。在第二章中,主要简述了有机激光的产生原理及损耗机制,介绍了粒子数反转过程的定义,以及双分子湮灭和诱导吸收这两种主要损耗机制。并介绍了常用于研究增益介质的放大自发辐射效应（ASE）和瞬态吸收光谱测试。在第三章中,考虑到增益介质的光学损耗,设计了一系列具有低阈值、低光学损耗等特点的无定型有机共轭小分子增益介质（OCBzC、OCPC、OCNzC、DF-Bz-DF）。以OCBzC分子为例,系统地表征了它的ASE效应,获得39.27μJ/cm2的增益阈值,49.33cm-1的增益系数和1.91 cm-1的损耗系数。通过超快光谱的研究阐述了OCBzC分子具有简单的激发态弛豫行为,激发态损耗只源于单线态激子吸收与受激辐射之间的较小重叠。利用溶液加工的方法成功在石英光纤上构筑出OCBzC的微环谐振腔,获得品质因子约2700,半峰宽为0.2 nm的单模激光出射。以OCBzC为出发点,进一步探讨了发光核和侧链结构对受激辐射性能的影响,并得出激发态行为主导着受激辐射的形成和质量这一增益介质设计思路。在第四章中,结合第三章里共轭聚合物F8BT的模型化合物OCBzC和DF-Bz-DF的ASE性能,研究了基于咔唑的结构性缺陷对增益介质受激辐射特性的影响。通过前线轨道的模拟和光谱的表征,识别出OCBzC内存在的咔唑-苯并噻二唑CT对缺陷,缺陷寿命约为1.47μs,数量密度约为4.57×1016 cm-3。这种缺陷会与ASE过程相互竞争,并引入了多个额外的吸收过程,会影响到OCBzC的受激辐射。进一步考虑OCBzC与F8BT的共通点,可以发现CT缺陷以结构性缺陷存在,在高能量注入下容易与受激辐射过程产生竞争。在增益介质设计中需要避免它的引入。在第五章中,为降低对高性能增益材料的设计要求,利用了含金纳米粒子的PMMA热交联缓冲层（PMMA:AuNP）作为功能性界面层来优化了增益介质的ASE特性。对满足光谱选律的MEH-PPV体系可获得发射光强增强为原来的11.8倍,增益阈值降低40%,半峰宽减小16%的最佳增强效果,这归因于MEH-PPV与PMMA:AuNP之间存在的界面多重LSPR增强效应,不仅能增加MEH-PPV的吸收跃迁几率,减少它的非辐射跃迁损耗,而且还对它的ASE效应有额外的多次反射增强效果。除了多重LSPR效应外,PMMA:AuNP还能对偏离光谱选律的OCBzC体系产生ASE发射增强。对制备交联缓冲层过程中所涉及的各个组分进行对比分析,可以得出该交联缓冲层产生的孔隙能够降低PMMA的折射率,增大增益介质层与缓冲层之间的折射率差,从而进一步减少光学损耗。利用功能性界面层来优化了增益介质的受激辐射特性为将来有机激光的性能优化提供了一种良好的思路。
汪勇[10]（2019）在《基于光纤微型结构与敏感材料结合的传感器性能研究》文中研究说明近年来,得益于信息、材料、微加工技术等多学科的发展,光纤传感器的种类越来越多,许多基于智能敏感材料的光纤微型结构传感器被提出来,极大丰富了光纤传感器的应用领域。与传统的电化学传感器相比,光纤传感器具有无电性、耐电磁干扰、耐高温、成本低、灵敏度高等特点,使得其在温度、湿度、氢气等环境参量的监测领域有着独特的应用优势。而目前提出的光纤温度、湿度、氢气传感器依旧存在一些问题,如灵敏度不高、制作工艺复杂、成本高、稳定性差等,严重制约了光纤温度、湿度和氢气传感器的进一步发展。因此,针对这些存在的问题,研究人员也在不断提出新的改进方法,推动着光纤传感器不断向前发展。本文利用不同材料的敏感特性,同时结合光纤微型结构的独特优势,开发出了三种不同类型的光纤传感器,实现了在温度、湿度和氢气领域的传感测量。本文主要研究内容如下:（1）利用聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane,PDMS）材料的热光效应与光纤表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance,SPR）特性相结合,开发出了一款基于PDMS材料的SPR型光纤温度传感器。首先采用磁控溅射技术在多模光纤-光子晶体光纤-多模光纤（MMF-PCF-MMF）结构侧面镀上一层金膜,通过研究不同PCF长度和金膜厚度对传感器性能的影响,得到一个性能较佳的传感探头。与多模光纤-单模光纤-多模光纤（MMF-SMF-MMF）结构相比,从理论与实验角度进一步证实了以PCF作为传感区域的优异特性。最后在性能较佳的传感探头的表面涂敷一层PDMS材料,组装得到了SPR型温度敏感探头,其对温度具有很好的响应性,实验结果表明,在35-100℃范围内,灵敏度高达-1.551nm/℃。（2）利用聚酰亚胺吸湿膨胀原理与光纤法布里-珀罗（Fabry-Perot,FP）干涉原理相结合,开发出了一款基于聚酰亚胺的FP型光纤湿度传感器。从理论上分析了FP干涉原理,并且通过计算给出了FP型湿度传感探头的理论湿度值。实验结果显示,传感器在20%RH-90%RH的湿度范围内的灵敏度为22.07 pm/%RH,与理论值十分接近。同时通过在系统中引入光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating,FBG）,利用FBG对湿度不敏感而对温度敏感的特性,来补偿温度对FP型湿度传感探头的影响。经过数学推导,给出了温度补偿公式,从实验的角度进一步验证了温湿度一体化系统的可靠性。（3）利用Pt/MoO3材料吸氢放热原理与光纤FP型传感探头的温敏特性相结合,开发出了一款基于Pt/MoO3材料的FP型光纤氢气传感器。从工艺上优化了FP型温度传感探头的制作方法,对比分析了不同的PDMS材料填充厚度与空气腔长度对传感探头性能的影响。将Pt/MoO3材料涂敷在性能较优的FP型温度探头的侧面,制备出了FP型氢气敏感探头,在0%-1%的氢气浓度条件下,传感器的灵敏度为-6.20 nm/%。
二、日本开发出光纤分布型温度测试系统（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、日本开发出光纤分布型温度测试系统（论文提纲范文）
（1）EAST装置大视场红外相机系统集成及相关技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 核聚变基本原理 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本论文研究目的和意义 |
| 1.4 本论文研究内容和章节安排 |
| 1.4.1 本文研究内容 |
| 1.4.2 论文章节安排 |
| 第二章 EAST红外相机软件开发及数据传输 |
| 2.1 EAST装置简单介绍 |
| 2.2 红外/可见集成式内窥镜系统结构 |
| 2.3 红外相机软件开发 |
| 2.3.1 红外相机简介 |
| 2.3.2 红外相机软件需求 |
| 2.3.3 红外相机软件设计 |
| 2.4 基于高速光纤网络的传输系统开发 |
| 2.4.1 高速光纤卡介绍 |
| 2.4.2 高速光纤交换机 |
| 2.4.3 高速光纤网络搭建与程序开发 |
| 2.5 系统测试结果 |
| 第三章 基于RANSAC算法的红外图像抖动消除 |
| 3.1 图像抖动现象分析 |
| 3.2 红外图像抖动矫正 |
| 3.2.1 基于RANSAC算法的红外图像抖动矫正 |
| 3.2.2 红外图像抖动补偿 |
| 3.3 红外图像抖动矫正效果评价 |
| 3.4 基于图像抖动矫正的温度数据获取 |
| 第四章 上偏滤器靶板三维热负荷计算 |
| 4.1 传热学基本理论 |
| 4.2 上偏滤器靶板模型建立 |
| 4.3 上偏滤器靶板模型边界条件和网格划分 |
| 4.4 数值模拟验证及三维热负荷程序计算 |
| 4.5 热负荷分布的初步物理分析 |
| 第五章 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（2）基于荧光纳米材料的新型光纤传感器设计与应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 荧光纳米材料概述 |
| 1.3 光纤传感器概述 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 1.5 本论文的主要创新点 |
| 2 基于荧光纳米材料的光纤传感器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于荧光纳米材料的光纤器件架构及原理 |
| 2.2.1 光纤类型和传感系统架构 |
| 2.2.2 荧光纳米材料与光纤的作用机制 |
| 2.3 基于荧光纳米材料的光纤器件制备工艺 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于量子点荧光纳米材料的微纳光纤传感器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 传感器原理及制备工艺 |
| 3.3 传感器性能评估 |
| 3.3.1 测试系统搭建及样品表征 |
| 3.3.2 传感器性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于上转换纳米材料荧光增强的微纳光纤传感器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传感器结构及工作原理 |
| 4.3 传感器制备与性能分析 |
| 4.3.1 传感器的制备流程 |
| 4.3.2 传感器性能测试与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于多量子点荧光纳米材料的多参量光纤传感器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 传感器结构设计 |
| 5.3 传感器的结构计算与优化 |
| 5.3.1 光子晶体光纤设计 |
| 5.3.2 复合光纤光栅优化计算 |
| 5.4 传感器的多参量感知原理 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读博士学位期间申请的专利 |
（3）多芯光纤多参量一体化同步感知系统及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 土木工程健康监测的迫切需求 |
| 1.1.2 光纤传感技术的应用与发展 |
| 1.1.3 现有光纤传感技术面临的问题 |
| 1.2 多芯光纤传感器研究现状 |
| 1.2.1 多芯光纤简介 |
| 1.2.2 多芯传感光纤研究现状 |
| 1.2.3 多芯传感光纤面临的问题 |
| 1.3 研究思路 |
| 1.4 研究内容及章节安排 |
| 1.5 研究主线 |
| 第二章 七芯光纤功能设计与多参量同步感知性能 |
| 2.1 光纤传感原理 |
| 2.1.1 点式光纤传感原理 |
| 2.1.2 分布式光纤传感原理 |
| 2.2 七芯传感光纤选型与纤芯功能优化设计 |
| 2.2.1 面向工程的多芯光纤传感功能 |
| 2.2.2 多芯光纤选型与七芯光纤优势 |
| 2.2.3 七芯光纤纤芯功能布局原则与优化设计 |
| 2.3 七芯光纤单参量独立感知性能测试与系数标定 |
| 2.3.1 应变单参量感知性能测试与标定 |
| 2.3.2 温度单参量感知性能测试与标定 |
| 2.3.3 振动单参量感知性能测试与标定 |
| 2.4 七芯光纤多参量同步感知性能测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 七芯传感光纤封装及其应变传递机制 |
| 3.1 七芯传感光纤制备、封装与工程铺设 |
| 3.1.1 七芯传感光纤制备技术 |
| 3.1.2 七芯传感光纤封装方法 |
| 3.1.3 七芯传感光缆铺设与走线方式 |
| 3.2 七芯传感光纤/缆的应变传递机制 |
| 3.2.1 应变传递理论模型 |
| 3.2.2 应变传递有限元分析 |
| 3.2.3 封装材料特性对应变传递机制的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 七芯传感光纤复合制品与多参量一体化同步解调仪 |
| 4.1 七芯传感光纤复合制品及其性能测试 |
| 4.1.1 智能碳板复合工艺、力学与感知性能测试 |
| 4.1.2 智能碳纤维布编织工艺、力学与感知性能测试 |
| 4.1.3 智能玻纤筋复合工艺、力学与感知性能测试 |
| 4.1.4 智能钢绞线复合工艺、力学与感知性能测试 |
| 4.2 多芯传感光纤多参量一体化同步解调仪 |
| 4.2.1 研制背景及其功能定位 |
| 4.2.2 硬件系统优化设计 |
| 4.2.3 数据预处理及可视化界面 |
| 4.2.4 关键指标测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于多参数优化算法的振动定量识别方法 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 Φ-OTD光纤散射模型多参数优化算法 |
| 5.2.1 φ-OTDR光纤散射模型 |
| 5.2.2 改进的多子群社会群体算法 |
| 5.2.3 光强-应变非单一映射关系及其分析策略 |
| 5.2.4 振动定量识别方法及其宏观指标 |
| 5.3 室内PZT振动定量试验 |
| 5.3.1 系统配置 |
| 5.3.2 结果分析 |
| 5.3.3 误差分析 |
| 5.4 室外岩土扰动定位及定量试验 |
| 5.4.1 试验方案 |
| 5.4.2 结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 七芯传感光纤多参量一体化同步感知系统应用 |
| 6.1 针对钢梁的多参量同步感知系统应用 |
| 6.1.1 钢梁的挠曲变形及温度感知 |
| 6.1.2 钢梁的整体振动感知 |
| 6.1.3 结论 |
| 6.2 针对油气管道的多参量同步感知系统应用 |
| 6.2.1 管道模型的变形及温度感知 |
| 6.2.2 管道模型的振动感知 |
| 6.2.3 结论 |
| 6.3 某周界安防工程的多参量同步感知系统应用 |
| 6.3.1 工程概况 |
| 6.3.2 技术方案 |
| 6.3.3 扰动定位指标 |
| 6.3.4 多工况、多参量监测结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论及创新点 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读博士期间发表的文章 |
| 攻读博士期间主持的科研项目 |
| 攻读博士期间获授权的专利 |
（4）水心病苹果水心程度与可溶性固形物含量在线无损检测方法与分级装备研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号及缩略词清单 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 苹果产业概述 |
| 1.1.1 苹果产业现状 |
| 1.1.2 苹果品质检测指标及检测技术 |
| 1.2 苹果水心病 |
| 1.2.1 苹果水心病简介 |
| 1.2.2 苹果水心病的发生机理及影响因素 |
| 1.2.3 苹果水心病的危害 |
| 1.2.4 苹果水心病的检测方法 |
| 1.3 苹果内部品质Vis/NIR光谱检测技术研究现状 |
| 1.3.1 技术原理及特点 |
| 1.3.2 光谱采集方式 |
| 1.3.3 检测影响因素 |
| 1.3.4 在水果内部品质检测中的应用 |
| 1.3.5 存在的问题 |
| 1.4 苹果内部品质Vis/NIR光谱检测装备研究现状 |
| 1.4.1 苹果内部品质检测装备产业现状 |
| 1.4.2 苹果内部品质检测输送分级装备研究现状 |
| 1.4.3 存在的问题 |
| 1.5 研究内容及技术路线图 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线图 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 实验仪器、材料和方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 主要实验仪器 |
| 2.2.1 QE65PRO微型光谱仪 |
| 2.2.2 PR-201α数字折光仪 |
| 2.2.3 图像采集系统 |
| 2.3 实验材料 |
| 2.4 软件介绍 |
| 2.4.1 光谱采集软件 |
| 2.4.2 数据处理分析软件 |
| 2.4.3 机、电、控制及结构仿真软件 |
| 2.4.4 光学仿真软件 |
| 2.5 数据统计分析方法 |
| 2.5.1 光谱预处理方法 |
| 2.5.2 样本集划分方法 |
| 2.5.3 数据建模方法 |
| 2.5.4 模型评价方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 苹果水心病Vis/NIR光谱特性及无损检测可行性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 苹果样本 |
| 3.2.2 Vis/NIR光谱采集系统 |
| 3.2.3 水心程度测量 |
| 3.2.4 不同组织光透性测试 |
| 3.2.5 SSC测量中的取样方法研究 |
| 3.3 结果和讨论 |
| 3.3.1 SSC分布和取样方法分析 |
| 3.3.2 样本特征分析 |
| 3.3.3 水心苹果Vis/NIR光谱特性 |
| 3.3.4 水心病苹果SSC预测研究 |
| 3.3.5 苹果水心病检测研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 光源布局及苹果大小对苹果水心病检测的影响研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 苹果样本 |
| 4.2.2 LightTools光源系统仿真设置 |
| 4.2.3 不同光源布局无损检测系统 |
| 4.2.4 苹果尺寸、SSC和 WSI测量 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 样本特征分析 |
| 4.3.2 LightTools仿真结果分析 |
| 4.3.3 光谱特征分析 |
| 4.3.4 双光源系统建模研究 |
| 4.3.5 不同光源布局建模研究 |
| 4.3.6 特征波长挑选 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于Vis/NIR光谱技术的苹果水心病在线检测装备研发 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多功能果杯的设计研发 |
| 5.2.1 多功能果杯结构设计 |
| 5.2.2 果杯功能仿真验证 |
| 5.3 自适应光源系统的设计研发 |
| 5.3.1 自适应光源调整机构结构设计 |
| 5.3.2 自适应光源调整机构仿真验证 |
| 5.4 输送分级系统设计研发 |
| 5.4.1 输送分级系统各组件设计 |
| 5.4.2 输送分级防损伤设计 |
| 5.5 电路及控制系统设计 |
| 5.5.1 控制系统及程序设计 |
| 5.5.2 电路系统设计 |
| 5.6 整机工作流程 |
| 5.7 在线检测装备光谱检测性能验证 |
| 5.7.1 测试样本 |
| 5.7.2 测试条件 |
| 5.7.3 在线检测装备静态性能测试 |
| 5.7.4 在线检测装备动态性能测试 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 苹果姿态对苹果水心病在线检测的影响研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 苹果样本 |
| 6.2.2 光谱检测设备简介 |
| 6.2.3 苹果尺寸、SSC和 WSI测量 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 样本特征分析 |
| 6.3.2 不同姿态下苹果光谱特征分析 |
| 6.3.3 不同姿态下SSC和WSI预测模型研究 |
| 6.3.4 水心病判别分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 基于自适应光源系统的不同大小苹果光谱修正方法研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 材料与方法 |
| 7.2.1 苹果样本 |
| 7.2.2 光谱检测设备简介 |
| 7.2.3 苹果大小、SSC和WSI测量 |
| 7.2.4 大小修正方法研究 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 样本特征分析 |
| 7.3.2 不同大小苹果光谱特征分析 |
| 7.3.3 基于大小修正的SSC预测模型研究 |
| 7.3.4 水心判别分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论、创新点与展望 |
| 8.1 主要研究结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 后期研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（5）高性能拉曼分布式光纤传感仪关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 拉曼分布式光纤传感技术 |
| 1.1.2 温度解调原理及主要性能指标 |
| 1.2 拉曼分布式光纤传感性能提升研究进展 |
| 1.2.1 测温精度和温度分辨率性能提升研究进展 |
| 1.2.2 空间分辨率性能提升研究进展 |
| 1.2.3 预警响应速度性能提升研究进展 |
| 1.2.4 拉曼分布式光纤传感仪研制进展及现状 |
| 1.2.5 性能提升及应用面临的关键问题 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第二章 基于改进型拉曼传输方程的高测温精度拉曼光纤传感 |
| 2.1 基于光纤拉曼散射温度调控模型的测温精度理论分析 |
| 2.1.1 APD光电响应增益对系统测温精度的影响 |
| 2.1.2 光纤群速度色散对系统测温精度的影响 |
| 2.1.3 光纤突变损耗对系统测温精度的影响 |
| 2.2 多级恒温控制方案与动态增益校准法抑制APD温漂 |
| 2.2.1 多级恒温控制系统结构与实验结果 |
| 2.2.2 动态增益校准方法与实验结果 |
| 2.3 差分温敏补偿法校准光纤温度敏感性 |
| 2.3.1 差分温敏补偿法解调原理 |
| 2.3.2 实验结果与分析 |
| 2.4 联合参考光纤温度的双端环路解调法补偿光纤突变损耗 |
| 2.4.1 实验装置及温度解调原理 |
| 2.4.2 实验结果与分析 |
| 2.5 光纤色散差分补偿法校准拉曼波长差异 |
| 2.5.1 光纤色散差分补偿法原理 |
| 2.5.2 实验结果与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于动态差分衰减识别的高温度分辨率拉曼光纤传感 |
| 3.1 影响系统温度分辨率的理论分析 |
| 3.2 动态差分衰减识别方法原理 |
| 3.2.1 面向DDP解调方案的动态差分衰减识别原理 |
| 3.2.2 面向SDP解调方案的动态差分衰减识别原理 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 DDP解调方案实验结果与分析 |
| 3.3.2 SDP解调方案实验结果与分析 |
| 3.4 大温度测量范围下温度分辨率性能仿真 |
| 3.4.1 DDP解调方案的温度分辨率性能仿真 |
| 3.4.2 SDP解调方案的温度分辨率性能仿真 |
| 3.4.3 温度分辨率性能与光纤衰减特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于相关函数时域压缩解调的高空间分辨率拉曼光纤传感 |
| 4.1 影响系统空间分辨率的理论分析 |
| 4.1.1 系统空间分辨率限制因素 |
| 4.1.2 激光脉冲传输特性及散射光强叠加特性分析 |
| 4.2 相关函数时域压缩解调原理 |
| 4.2.1 光纤ASE拉曼散射传输温度调控模型建立 |
| 4.2.2 基于时域差分重构的信号解析与重构理论 |
| 4.2.3 探测定位理论 |
| 4.2.4 相关函数时域压缩温度解调理论 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 定位结果与分析 |
| 4.3.2 温度解调仿真结果与分析 |
| 4.3.3 空间分辨率结果与分析 |
| 4.3.4 温度灵敏度结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于拉曼损耗及温度效应的双参量拉曼光纤传感 |
| 5.1 双参量解调原理 |
| 5.1.1 基于拉曼斯托克斯光损耗分析的结构裂隙检测原理 |
| 5.1.2 基于环路拉曼斯托克斯光解调反斯托克斯光技术的温度检测原理 |
| 5.2 双参量系统实验装置 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 分布式温度传感实验结果 |
| 5.3.2 结构裂隙检测实验结果 |
| 5.3.3 分布式温度及结构裂隙协同传感实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于深度学习的快速响应拉曼光纤传感 |
| 6.1 基于传感光缆热传递函数的温度超前预警技术 |
| 6.1.1 传感光缆温度传递滞后效应 |
| 6.1.2 超前预警模型建立及实验结果分析 |
| 6.2 基于多阶实时移动平均法的数据挖掘和融合预警技术 |
| 6.2.1 技术原理分析 |
| 6.2.2 温度预警实验结果与分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 新型拉曼分布式光纤传感仪研制及工程应用 |
| 7.1 仪器研制与开发 |
| 7.1.1 高精度拉曼分布式光纤传感仪研制 |
| 7.1.2 双参量拉曼分布式光纤检测仪研制 |
| 7.2 LabVIEW联合MATLAB上位机软件系统开发 |
| 7.3 工程应用 |
| 7.3.1 山西省沁水县输气管网泄漏安全监测 |
| 7.3.2 山西省西山煤田采空区自燃安全监测 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 本文工作总结 |
| 8.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 图索引 |
| 表索引 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）镧掺杂锆钛酸铅体系介电材料的电光效应机制和储能性能调控（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电介质物理学基础 |
| 1.2.1 介质的电极化响应 |
| 1.2.2 自发极化、畴结构和缺陷 |
| 1.2.3 电介质材料的基本性质 |
| 1.2.4 电介质非线性光学理论 |
| 1.2.5 电介质储能机理研究 |
| 1.3 集成光学研究 |
| 1.3.1 光调制材料 |
| 1.3.2 铌酸锂 |
| 1.3.3 光开关 |
| 1.4 锆钛酸铅镧材料概述 |
| 1.4.1 PLZT结构 |
| 1.4.2 PLZT性质与应用 |
| 1.4.3 PLZT研究现状 |
| 1.5 当前集成光学存在的问题 |
| 1.6 本文的研究内容与创新点 |
| 第二章 主要材料及表征手段 |
| 2.1 主要试剂与仪器 |
| 2.1.1 主要试剂和耗材 |
| 2.1.2 实验仪器设备 |
| 2.2 材料主要表征方法 |
| 2.2.1 X-射线衍射分析 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜 |
| 2.2.3 介电性能测试 |
| 2.2.4 铁电性能测试 |
| 2.2.5 紫外-可见光-近红外光谱测试 |
| 第三章 PLZT透明陶瓷的制备及其性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 PLZT陶瓷的制备与测试方法 |
| 3.2.1 PLZT透明陶瓷的制备 |
| 3.2.2 透明陶瓷的性能表征方法 |
| 3.3 PLZT陶瓷的性能研究 |
| 3.3.1 不同烧结方式下PLZT陶瓷的晶体结构 |
| 3.3.2 烧结方式对PLZT陶瓷晶粒形貌与密度的影响 |
| 3.3.3 烧结方式对PLZT陶瓷电学性能的影响 |
| 3.3.4 烧结方式对PLZT陶瓷透明度的影响 |
| 3.3.5 不同制粉方式所得粉体的晶体结构 |
| 3.3.6 制粉方式对PLZT陶瓷形貌和密度的影响 |
| 3.3.7 制粉方式对PLZT陶瓷电学性质的影响 |
| 3.3.8 制粉方式对PLZT陶瓷透光性的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 等离子退火制备PLZT薄膜及其光学性质研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 PLZT薄膜的制备与测试方法 |
| 4.2.1 PLZT薄膜的制备 |
| 4.2.2 PLZT光学薄膜性能表征方法 |
| 4.3 PLZT薄膜性能研究 |
| 4.3.1 退火方式对PLZT薄膜结构影响 |
| 4.3.2 退火方式对PLZT薄膜形貌的影响 |
| 4.3.3 退火方式对PLZT铁电性能的影响 |
| 4.3.4 退火方式对薄膜透光性的影响 |
| 4.3.5 不同镧含量的PLZT薄膜的结构 |
| 4.3.6 镧含量对PLZT薄膜铁电性能的影响 |
| 4.3.7 镧含量对PLZT薄膜的光学性质影响 |
| 4.3.8 PLZT光波导制备与插入损耗 |
| 4.3.9 透光性的影响机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 电光薄膜和光调制器的制备与性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 PLZT电光薄膜的制备与测试方法 |
| 5.2.1 PLZT电光薄膜的制备 |
| 5.2.2 电光薄膜表征方法 |
| 5.3 PLZT电光薄膜的性能研究 |
| 5.3.1 PLZT电光薄膜的制备 |
| 5.3.2 镧含量对PLZT电光薄膜结构的影响 |
| 5.3.3 镧含量对PLZT薄膜光学性质的影响 |
| 5.3.4 镧含量对PLZT电光薄膜电学性质的影响 |
| 5.3.5 二次电光系数测量系统改进 |
| 5.3.6 PLZT电光调制器的制备与性能研究 |
| 5.3.7 电光效应响应机制 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 PLZT/PVDF复合薄膜的制备与储能性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 PLZT/PVDF复合薄膜的制备与测试方法 |
| 6.2.1 PLZT/PVDF复合材料的制备 |
| 6.2.2 PLZT/PVDF复合材料的表征方法 |
| 6.3 PLZT/PVDF复合材料性能研究 |
| 6.3.1 表面改性机理与击穿场强模拟计算原理 |
| 6.3.2 填料体积分数对复合薄膜XRD的影响 |
| 6.3.3 填料体积分数对复合薄膜电学性质的影响 |
| 6.3.4 不同维度PLZT填料的制备 |
| 6.3.5 填料维度对复合薄膜电学性能的影响 |
| 6.3.6 PLZT纳米填料/聚合物的介电理论研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）面向光纤时频传递中继的智能值守系统设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 国内外的研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 论文主要内容与结构 |
| 1.3.1 论文主要内容 |
| 1.3.2 论文结构 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 智能值守系统的总体方案及关键技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 智能值守系统的总体方案 |
| 2.2.1 系统设计原则 |
| 2.2.2 智能值守系统的需求分析 |
| 2.2.3 智能值守系统的总体架构 |
| 2.3 系统关键技术 |
| 2.3.1 数据传输协议 |
| 2.3.2 插值法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 智能值守系统的控制终端设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数据中继模块的设计 |
| 3.2.1 光电检测电路模块的设计 |
| 3.2.2 树莓派的选型与设计 |
| 3.2.3 温度传感器模块的选型与设计 |
| 3.3 数据控制模块的设计 |
| 3.4 数据处理模块的设计 |
| 3.4.1 功率采集模块的选型与设计 |
| 3.4.2 信号采集模块的选型与设计 |
| 3.5 网络传输模块的选型与设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 智能值守系统的数据中心及控制平台设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统数据服务中心的程序设计 |
| 4.2.1 数据服务中心的服务器搭建 |
| 4.2.2 数据服务中心的接口程序设计 |
| 4.3 系统数据库的结构设计 |
| 4.4 系统控制平台的程序设计 |
| 4.4.1 Web控制系统程序设计 |
| 4.4.2 微信小程序程序设计 |
| 4.4.3 语音交互程序设计 |
| 4.5 短信预警功能设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 智能值守系统的测试与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统的控制终端部分可用性测试 |
| 5.3 系统的数据中心及控制平台部分可用性测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）主动激光外差光谱气体遥测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 激光吸收光谱气体遥测技术研究现状 |
| 1.2.1 直接检测光谱 |
| 1.2.2 外差检测光谱 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 激光吸收光谱气体遥测理论及方法 |
| 2.1 朗伯-比尔定律 |
| 2.2 谱线线型 |
| 2.3 粗糙面目标遥测 |
| 2.4 直接吸收主动激光外差光谱 |
| 2.5 波长调制光谱 |
| 2.5.1 波长调制光谱简介 |
| 2.5.2 现有波长调制免标定算法 |
| 2.5.3 改进的波长调制免标定算法 |
| 2.5.4 调制信号解调基本原理 |
| 2.6 波长调制主动激光外差光谱 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 主动激光外差光谱仿真系统 |
| 3.1 仿真系统搭建 |
| 3.1.1 激光波长计算模组 |
| 3.1.2 气体吸收计算模组 |
| 3.1.3 拍频信号生成模组 |
| 3.1.4 最终信号生成模组 |
| 3.1.5 锁相放大器模组 |
| 3.1.6 信号处理 |
| 3.2 光谱理论仿真验证及分析 |
| 3.2.1 波长调制光谱2f/1f法浓度反演仿真 |
| 3.2.2 直接吸收主动激光外差光谱仿真 |
| 3.2.3 波长调制主动激光外差光谱仿真 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 主动激光外差光谱系统设计 |
| 4.1 系统整体设计 |
| 4.2 系统硬件设计 |
| 4.2.1 激光器及信号控制组件 |
| 4.2.2 反射光耦合及光纤组件 |
| 4.2.3 光电探测及采集组件 |
| 4.2.4 直通式气体池 |
| 4.3 信号处理程序设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 主动激光外差光谱实验及结果分析 |
| 5.1 直接吸收主动激光外差光谱实验 |
| 5.1.1 实验步骤 |
| 5.1.2 信号处理 |
| 5.1.3 系统的Allan方差分析 |
| 5.2 波长调制主动激光外差光谱实验 |
| 5.2.1 实验步骤 |
| 5.2.2 信号处理 |
| 5.2.3 系统的Allan方差分析 |
| 5.3 实验结果总结与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 硕士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（9）有机半导体的受激辐射特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 有机激光的发展历史 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 有机激光增益材料 |
| 1.2.2 激光谐振腔 |
| 1.3 本论文的研究思路 |
| 1.3.1 课题的提出 |
| 1.3.2 论文结构 |
| 第二章 有机激光的产生原理及损耗机制 |
| 2.1 有机半导体的受激辐射与粒子数反转 |
| 2.2 影响受激辐射的损耗机制 |
| 2.3 有机半导体受激辐射特性的研究方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 无定型态共轭小分子增益介质的受激辐射特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 OCBzC的 ASE性能及稳定性 |
| 3.2.1 样品制备 |
| 3.2.2 OCBzC薄膜的ASE效应表征 |
| 3.2.3 ASE效应的影响因素 |
| 3.3 OCBzC光学损耗的来源 |
| 3.4 OCBzC的微环谐振腔激光特性 |
| 3.4.1 溶剂的选择与表面形貌 |
| 3.4.2 微纳光纤微环谐振腔 |
| 3.4.3 纺锤形腔的设计与应用 |
| 3.5 其他无定型有机共轭小分子增益材料 |
| 3.5.1 侧链基团的影响 |
| 3.5.2 发光核的影响 |
| 3.5.3 受激辐射特性的主导因素 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于咔唑的结构性缺陷对受激辐射性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 咔唑-苯并噻二唑CT缺陷的识别 |
| 4.2.1 咔唑能级 |
| 4.2.2 光谱表征 |
| 4.2.3 缺陷态行为 |
| 4.3 咔唑-苯并噻二唑缺陷对受激辐射的影响 |
| 4.3.1 不同激发波长下ASE效应的瞬态吸收响应 |
| 4.3.2 不同激发功率下ASE效应的瞬态吸收响应 |
| 4.3.3 缺陷态的影响机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 交联缓冲层对增益介质受激辐射特性的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 PMMA:AuNP交联缓冲层对满足光谱选律的MEH-PPV体系ASE特性的影响 |
| 5.2.1 PMMA:AuNP交联缓冲层的制备及平面波导的构筑 |
| 5.2.2 MEH-PPV平面波导的ASE特性表征 |
| 5.3 PMMA:AuNP交联缓冲层内各组分对OCBzC的 ASE性能影响 |
| 5.3.1 OCBzC平面波导的ASE特性表征 |
| 5.3.2 PMMA:AuNP交联缓冲层内各组分的作用 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 实验用材料、测试仪器及测试条件 |
| 6.1 实验中使用到的药品、试剂与耗材 |
| 6.2 实验所使用到的测试仪器及对应的测试条件 |
| 6.2.1 样品的理论计算及模拟方法 |
| 6.2.2 薄膜的形貌表征 |
| 6.2.3 材料的ASE特性表征 |
| 6.2.4 电化学沉积薄膜的制备 |
| 6.2.5 材料的光物理性质表征 |
| 附章 共轭离子态掺杂膜的离子物种空间分布与导电性研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验条件 |
| 7.3 PBI 阴离子的制备与表征 |
| 7.4 PBI 阴离子掺杂膜内离子物种的空间分布及时间演化 |
| 7.5 PBI 阴离子掺杂膜的导电性 |
| 7.6 原位拉曼深度扫描的有效性分析 |
| 7.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）基于光纤微型结构与敏感材料结合的传感器性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 光纤传感的研究背景及意义 |
| 1.2 光纤传感器的分类及研究现状 |
| 1.2.1 光纤光栅型传感器 |
| 1.2.2 光纤干涉型传感器 |
| 1.2.3 光纤倏逝波型传感器 |
| 1.2.4 光纤表面等离子体共振型传感器 |
| 1.3 敏感材料在光纤传感器领域的应用研究 |
| 1.3.1 敏感材料在光纤温度传感领域的应用研究 |
| 1.3.2 敏感材料在光纤湿度传感领域的应用研究 |
| 1.3.3 敏感材料在光纤氢气传感领域的应用研究 |
| 1.4 本文的主要研究内容及创新点 |
| 1.4.1 本文的主要研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 第2章 基于PDMS材料的SPR型光纤温度传感器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 SPR型传感探头的制备及其传感原理 |
| 2.2.1 磁控溅射镀膜原理 |
| 2.2.2 传感探头制作流程 |
| 2.2.3 SPR型传感探头传感原理 |
| 2.3 SPR型传感探头的折射率传感特性研究 |
| 2.3.1 折射率测试系统 |
| 2.3.2 镀金厚度对传感器性能的影响 |
| 2.3.3 不同的PCF长度对传感器性能的影响 |
| 2.3.4 与MMF-SMF-MMF结构的对比 |
| 2.4 基于PDMS材料的SPR型光纤温度传感器的性能评估 |
| 2.4.1 SPR型温度传感探头的组装过程 |
| 2.4.2 SPR型温度传感器的性能评估 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于聚酰亚胺的FP型光纤湿度传感器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 湿度传感探头的制备及其传感原理 |
| 3.2.1 湿度传感探头的制备 |
| 3.2.2 湿度传感探头的传感原理 |
| 3.3 湿度传感器的传感性能评估 |
| 3.3.1 湿度传感测试系统 |
| 3.3.2 传感器的湿度传感特性研究 |
| 3.3.3 传感器的温度传感特性研究 |
| 3.3.4 传感器的长时间稳定性能评估 |
| 3.3.5 传感器的温湿度一体化性能研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于Pt/MoO_3 材料的FP型光纤氢气传感器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Pt/MoO_3 氢敏材料的制备及性能表征 |
| 4.2.1 Pt/MoO_3 氢敏材料的制备 |
| 4.2.2 Pt/MoO_3 氢敏材料的性能表征 |
| 4.3 FP氢气敏感探头的制备 |
| 4.3.1 FP温度敏感探头的制备过程 |
| 4.3.2 FP温度传感探头的性能分析 |
| 4.3.3 FP氢气敏感探头的组装 |
| 4.4 氢气传感特性研究 |
| 4.4.1 氢气传感测试系统及其传感原理 |
| 4.4.2 氢气传感性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果 |
四、日本开发出光纤分布型温度测试系统（论文参考文献）
- [1]EAST装置大视场红外相机系统集成及相关技术研究[D]. 邢陈瑶. 合肥工业大学, 2021(02)
- [2]基于荧光纳米材料的新型光纤传感器设计与应用研究[D]. 胡思琪. 浙江大学, 2021(01)
- [3]多芯光纤多参量一体化同步感知系统及应用[D]. 冯谦. 中国地震局工程力学研究所, 2021(02)
- [4]水心病苹果水心程度与可溶性固形物含量在线无损检测方法与分级装备研究[D]. 常汉. 浙江大学, 2021(01)
- [5]高性能拉曼分布式光纤传感仪关键技术研究[D]. 李健. 太原理工大学, 2021
- [6]镧掺杂锆钛酸铅体系介电材料的电光效应机制和储能性能调控[D]. 黄灿. 中国地质大学, 2021(02)
- [7]面向光纤时频传递中继的智能值守系统设计与研究[D]. 谢欢悦. 北京邮电大学, 2021(01)
- [8]主动激光外差光谱气体遥测技术研究[D]. 余子威. 天津工业大学, 2021(01)
- [9]有机半导体的受激辐射特性研究[D]. 周学宏. 华南理工大学, 2019(01)
- [10]基于光纤微型结构与敏感材料结合的传感器性能研究[D]. 汪勇. 武汉理工大学, 2019(07)