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oe1(光电查) - 科学论文

77 条数据
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  • 利用刻蚀表面包层波导布拉格光栅测量锂离子电池电解液折射率及通过光学应变传感器监测电池电极状态

    摘要： 本科学出版物介绍了一种利用特殊布拉格光栅监测锂离子电池状态（如荷电状态和健康状态）的新型传感器方法，这些光栅刻写于标准光学玻璃纤维中。除众所周知的芯层光栅（作为应变监测单元嵌入5安时锂离子软包电池负极）外，研究还展示了将表面包层波导布拉格光栅传感器集成至电池隔膜中的制造工艺——该传感器对周围介质折射率变化具有敏感性。基于实验数据，揭示了电池在标准循环过程中的行为特征及后续电池组件尸检分析中的可识别标记。未观察到集成传感器对电池性能产生负面影响；但结果表明，电池容量衰减与内部光学信号变化存在明确关联。此外，这种新型光子传感器能通过溶液在不同摩尔浓度下折射率的变化，测定电解液特性的改变。研究团队还利用所制电池进行了过充滥用测试，由此证明内部电池传感器可提供超越传统电池管理系统的额外信息，从而有效预防灾难性电池故障。该研究成果是一种早期光子传感器，能综合获取电池内部的化学、机械和热学信息以实现更精准的电池状态分析。

    关键词： 锂离子、电池老化、包层波导、电池电解液、光学传感器、电池安全、光纤布拉格光栅、电极活性材料、状态监测

    更新于2025-11-28 14:23:57

  • 利用等离子体电镀法制备的银纳米粒子光栅芯片检测过氧化氢

    摘要： 提出了一种利用银纳米粒子（AgNPs）光栅结构检测过氧化氢（H2O2）的方法?；诘壤胱犹宓缍萍际?，通过绿色激光束的干涉曝光，在镀金纳米粒子（AuNPs）的玻璃板上沉积周期性线状AgNPs结构。该AgNPs光栅芯片能使入射光发生衍射，且衍射效率与AgNPs含量相关。当芯片滴加H2O2溶液后，由于AgNPs的自催化分解作用，衍射强度会下降。研究构建了衍射强度变化的便携式测量系统，只需将H2O2溶液滴加在基底上，即可在2分钟内完成6.7-668 μmol/L浓度范围内的H2O2检测。

    关键词： 银纳米粒子、等离子体镀层、光学传感器、过氧化氢检测、衍射光栅

    更新于2025-11-25 10:30:42

  • 具有N和O供体吡啶衍生物的单核Eu(III)配合物的发光与阴离子识别性能

    摘要： 以吡啶-2-甲酰胺（PCA）、吡啶-2-甲醛肟（PCAO）、吡啶-2,3-二羧酸酐（PDCA）或吡啶-2-甲醇（PM）为主配体，4,4'-二甲氧基-2,2'-联吡啶（DMBP）为辅助配体，合成了一系列Eu(III)配合物。通过FT-IR研究证实了配体与配合物间的相互作用。这些配合物简写为[Eu(PCA)3DMBP]·Cl3（C1）、[Eu(PCAO)3DMBP]·Cl3（C2）、[Eu(PDCA)3DMBP]·Cl3（C3）和[Eu(PM)3DMBP]·Cl3（C4）。采用紫外-可见光谱和光致发光光谱进行光学性能研究。其中C3具有最高本征发光量子产率（53.42%）和寿命值（1456 μs），而C2的量子产率最低。通过紫外-可见和光致发光光谱对所有配合物进行阴离子传感研究，发现C1在加入F?和HSO??离子时光学性质发生显著变化，因此C1可作为F?和HSO??离子的光学传感器。测得C1对F?和HSO??离子的荧光量子产率比（FQD）分别为6.55和3.58。

    关键词： 传感性能、天线效应、氢键、光学传感器、寿命衰减

    更新于2025-11-21 11:18:25

  • 基于锥形光纤沉积的Pd/ZnO纳米结构的氢气传感器

    摘要： 一种采用涂覆Pd/ZnO纳米结构锥形光纤的新型氢气传感器已成功研制。通过化学浴沉积法（CBD）在锥形光纤上合成并沉积ZnO纳米结构，利用场发射扫描电镜（FESEM）、X射线衍射仪（XRD）和能谱仪（EDX）对材料特性进行了表征。研究发现该传感器在180℃工作温度下对合成空气中不同浓度的氢气具有灵敏响应。通过调节ZnO涂层的沉积时间可获得不同厚度的ZnO层，实验观测到280纳米厚度时可获得最大吸光度响应。进一步对比研究了未退火与退火处理传感器样品的氢气传感性能，在可见光至近红外波段测量显示：当合成空气中氢气浓度为1%时，280纳米厚退火处理的Pd/ZnO相比未退火样品吸光度响应提升了64%。研究表明在180℃工作条件下，约280纳米厚度的Pd/ZnO光纤传感器相比其他测试厚度具有更优异的氢气传感灵敏度。

    关键词： 光学传感器，氧化锌，传感材料

    更新于2025-11-14 15:30:11

  • 一种用于表面等离子体共振传感器的自动多线程图像分割嵌入式系统

    摘要： 为减少表面等离子体共振成像系统（SPR）中人工选取感兴趣区域（ROI）带来的不确定性，我们在嵌入式系统中提出并实现了一种自动图像分割方法以支持潜在的实时应用。通过开发的直观标记控制分水岭算法，从实验性SPR系统获取的图像中分割出反应区、空白区和背景区等ROI。在多核嵌入式系统上采用多线程编程并行执行标记分配算法和预处理算法，既保证了实时性又实现了高质量分割。该方法在一系列ROI分割测试中展现出良好鲁棒性。此外，葡萄糖标准溶液三重复检测的强度响应表明数据具有良好的重现性：线性范围为2.5-20.4 mg/mL，相关系数（R2）达0.999，灵敏度为2.69 a.u./mg/mL。结论表明，该自动图像分割方法有效提升了测量精度并简化了操作流程。

    关键词： 光学传感器，表面等离子体共振（SPR），生物传感器，分水岭算法，图像分割

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于光学滤波的微波光子信号处理与传感

    摘要： 基于光学滤波技术的微波光子学在宽带信号处理和高性能传感应用中颇具吸引力，因其通过克服电子方法的固有局限并具备抗电磁干扰能力，为相关领域带来显著优势。本文介绍了基于光学滤波的微波光子学技术最新进展：提出单边带调制方案以消除微波光链路中的色散功率衰落并提供高分辨率光谱表征功能；采用单通带微波光子滤波器解决微波光子信号处理器中消除光谱周期性的难题；综述了通过实施微波光子滤波器或光电振荡器来增强测量分辨率的高性能传感方法。

    关键词： 微波光子学、光子滤波、光子信号处理、单边带调制、单通带微波光子滤波器、光学传感器

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [2018年IEEE生物医学电路与系统会议(BioCAS) - 美国俄亥俄州克利夫兰市(2018.10.17-2018.10.19)] 2018年IEEE生物医学电路与系统会议(BioCAS) - 基于反射式光学传感器和MPI控制器的假肢手滑移抑制技术

    摘要： 假肢手在机电、机器人及控制方面已取得显著进展。然而，由于握力过大或打滑导致接触中断，偶尔仍可能发生意外?？焖偎蔡蚧录赏ü撞憧刂破魍咨拼怼每刂破髂芟穹瓷湟谎俗?，在用户与假肢手之间形成共享控制模式以维持抓握稳定性。本文提出采用反射式光学传感器捕捉打滑事件，并评估作为抑滑手段的单调比例积分（MPI）控制律的性能。我们表征了该传感器对运动的响应特性，发现透明表面产生的响应较弱。概念验证实验表明：当握力增大时，MPI控制器能有效抑制打滑事件，证实了其有效性。

    关键词： 控制，假手，打滑，光学传感器

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 用于光谱便携式系统的大面积碳化硅紫外光电二极管

    摘要： 本工作对大面积碳化硅基紫外传感器进行了全面表征，该传感器适用于气体或液体的户外光谱应用。所提出的碳化硅肖特基器件在15V偏压下暗电流密度为0.12 nA/cm2，在300nm波长处响应度达0.12 A/W，具有最佳可见光盲特性及约190 ns的开关时间。针对户外应用至关重要的温度影响效应，我们还在-20°C至90°C范围内进行了测试。

    关键词： 光学传感器，大面积紫外光电探测器，肖特基二极管，碳化硅探测器

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于微环谐振器和石墨烯的高灵敏度光学温度传感器

    摘要： 本文研究了一种集成微环谐振器与石墨烯材料的微型温度传感器。其核心原理是通过微环谐振器路径上的石墨烯层调控系统温度。当系统升温时，具有5000 W/mK热导率的石墨烯能感知该变化并将其作用于传感器共振峰。线性温差会导致灵敏度、功率及能级产生相应线性变化，证实了系统的正常运作。相较于其他传感器，这种尺寸为44×40微米的微型光学传感器因具备抗电磁干扰优势（电子传感器易受电扰动和电磁干扰影响），且具有体积小、精细度高、灵敏度强、重量轻、成本低等特点，在工业和医疗领域具有重要应用价值。传感器其他材料采用硅(Si)和二氧化硅(SiO2)这两种高熔点天然元素。系统自由光谱范围(FSR)和半高全宽(FWHM)分别为660 GHz和30 GHz，与同类光学传感器相比属合理参数。时间旋转和时延单元分别达到0.31皮秒和1.51皮秒，具有可接受的时间特性，整个微环总长度为94微米。

    关键词： 光学传感器、温度传感器、灵敏度、微型传感器、石墨烯、微环谐振器

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 多层介电超材料中非周期序诱导的弱非局域性增强

    摘要： 近期关于全介质多层超材料的研究表明，在极深亚波长层极限下通常观测到的可忽略不计的非局域效应（空间色散），可能因特定临界参数区间内出现的特殊边界效应而显著增强。迄今为止，这类现象在周期性与随机无序几何结构中均有发现，表现为有限尺寸超材料样品的精确光学响应与传统基于混合公式的有效介质理论模型预测之间存在显著差异。本研究聚焦Thue-Morse几何结构，首次尝试将上述研究拓展至介于完美周期性与无序之间的非周期有序多层结构中间态。我们发现，这类几何结构同样存在促进边界效应累积的临界参数范围，从而导致（原本微弱到可忽略的）非局域性显著增强。然而其作用机制与周期性情况存在本质差异，并展现出非周期有序特有的典型特征（如分形能隙、准局域态）。本研究成果表明，非周期有序在上述边界效应的形成中起关键作用，未来或可应用于光学传感器、吸收器及激光器等领域。

    关键词： 吸收体、光学传感器、激光器、图厄-莫尔斯几何、非周期序、多层介电超材料、非局域性

    更新于2025-09-23 15:21:21