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输出电参量的温湿度变送器校准方法研究

轻工标准与质量 2023年第1期 97-99页

作者：卜天容莫柠瑜广西壮族自治区计量检测研究院广西南宁530007

温湿度变送器由于体积小、性能稳定、精度高等特点,常应用于环境监测领域中。因此,为了保证温湿度变送器测量的数据准确可靠,针对输出电参量的温湿度变送器的校准方法进行研究。

关键词：温湿度变送器输出电参量校准方法

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基于光波导环腔结构的生物传感器研究

基于光波导环腔结构的生物传感器研究

作者：卜天容广西大学

学位级别：硕士

光波导环腔传感器具有灵敏度高、抗电磁干扰性强、微型化等优点成为了目前热门研究的传感器件之一。其利用介质中传播的倏逝场来感应环境折射率的变化,从而进行生物探测。本文基于强度探测和波长探测方法,提出了两种新型传感器件,研究... 详细信息

光波导环腔传感器具有灵敏度高、抗电磁干扰性强、微型化等优点成为了目前热门研究的传感器件之一。其利用介质中传播的倏逝场来感应环境折射率的变化,从而进行生物探测。本文基于强度探测和波长探测方法,提出了两种新型传感器件,研究了其器件结构和传感特性,给出了优化设计方案,在优化设计下,提出的新型传感器取得了优良的性能。完成的主要研究工作如下：首先针对微型化、集成化、稳定性好、灵敏度高的生物传感探测,设计了一种新型的反馈式跑道型光学微环传感器,该传感器主要由U型反馈波导、跑道谐振腔和敏感环组成。采用传输矩阵方法推导了该传感器的归一化输出光强公式,数值分析了传输损耗因子、自耦合因子和敏感环尺寸等对传感灵敏度的影响性质。根据分析结果对结构参数进行了优化,优化结构不仅可以输出尖锐陡峭的非对称法诺谐振光强谱线,还具有较高的法诺谐振光谱斜率,能更好的增强传感灵敏度。在信噪比为30dB的测量系统中,优化的反馈式跑道型光学微环传感器的探测极限可以达到4.48×10名单位折射率。其次针对宽谱的波长探测型生物传感应用,设计了一种基于马赫-曾德干涉(Mach-Zehnder Interference,MZI)结构的可产生游标效应的双微环谐振腔传感器。其主要由两个3dB耦合器、两组双直波导、一个敏感环和一个参考环组成。采用耦合模理论推导了该传感器的归一化输出光强公式,分析了其光强输出谱线性质。仿真分析表明,该传感器可输出具有较大振幅的主谐振峰光强谱线,其主谐振峰可呈数字式移动,当被探测物的有效折射率变化为探测极限的整数倍时,主谐振峰的位置以步长λm成倍漂移。在优化设计下,该传感结构可获得6.732×10-5RIU的较低探测极限,灵敏度达到3.730×104nm/RIU,比传统的双直波导单微环谐振腔灵敏度高近52倍;当使用带宽为310nm的光源时,可以探测的物质有效折射率的变化范围为0.0083,具有探测动态范围宽、探测极限低和灵敏度不易受自由光谱范围影响等优点。

关键词：微环谐振腔传感器马赫-曾德干涉游标效应灵敏度探测极限

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不同温度下测量相对湿度的分析研究

大众标准化 2023年第17期 150-152页

作者：唐寄峰莫柠瑜卜天容广西壮族自治区计量检测研究院广西壮族自治区南宁530022

相对湿度在环境监测过程中占据着至关重要的地位。为了了解不同温度对相对湿度测量的影响,文章分析了当前常用的温度、相对湿度测量方法,并采用精密露点仪在不同温度下进行了相对湿度测试。得出:不同温度下相对湿度的测量结果存在差异... 详细信息

相对湿度在环境监测过程中占据着至关重要的地位。为了了解不同温度对相对湿度测量的影响,文章分析了当前常用的温度、相对湿度测量方法,并采用精密露点仪在不同温度下进行了相对湿度测试。得出:不同温度下相对湿度的测量结果存在差异。表明温度对相对湿度测量具有影响,应根据相对湿度测量需求控制环境温度在标准限度内,为相对湿度测量不确定性的控制提供一些参考。

关键词：温度相对湿度精密露点仪

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高灵敏马赫泽德环形谐振腔

上海交通大学学报 2014年第10期48卷 1406-1409页

作者：陈曜何鹏程卜天容丁玉丽韦以明广西大学物理工程与技术学院广西壮族自治区南宁530004 广州民航职业技术学院广东广州510000

提出并分析了带反馈的马赫泽德新颖环形谐振腔结构.基于耦合模理论及传输矩阵,采用光强随有效折射率变化的方法对该结构进行分析,并通过优化结构参数,得出其具有陡峭的反对称法诺输出谱线.与传统的微环传感相比,法诺谐振的输出谱线更加... 详细信息

提出并分析了带反馈的马赫泽德新颖环形谐振腔结构.基于耦合模理论及传输矩阵,采用光强随有效折射率变化的方法对该结构进行分析,并通过优化结构参数,得出其具有陡峭的反对称法诺输出谱线.与传统的微环传感相比,法诺谐振的输出谱线更加尖锐,因此具有更低的探测极限.在信噪比为30dB的测量系统中,其探测极限达到10-9,比已报道的10-8降低了1个数量级.

关键词：传感器灵敏度法诺谱线探测极限洛伦兹谱线

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温湿度变送器温度测量误差的不确定度评定

计量与测试技术 2023年第7期50卷 112-115页

作者：卜天容莫柠瑜杨航唐寄峰梁俣陈琳广西壮族自治区计量检测研究院

近年来,温湿度变送器的送检量逐渐增大,为保证其量值的准确可靠,2021年12月22日,广西相关部门发布了JJF(桂) 106-2021《温湿度变送器校准规范》。本文依据该校准规范,对内(外)置温度传感器的温湿度变送器的温度测量误差进行不确定度分... 详细信息

近年来,温湿度变送器的送检量逐渐增大,为保证其量值的准确可靠,2021年12月22日,广西相关部门发布了JJF(桂) 106-2021《温湿度变送器校准规范》。本文依据该校准规范,对内(外)置温度传感器的温湿度变送器的温度测量误差进行不确定度分析与评定。

关键词：温湿度变送器内置温度传感器外置温度传感器温度测量误差不确定度

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马赫曾德环腔相位调制器的研究

光子学报 2015年第8期44卷 168-172页

作者：陈曜何鹏程卜天容丁玉丽广州民航职业技术学院飞机维修工程学院广州510000 华东交通大学电气与电子工程学院南昌330013

为提高相位调制器的调制效率,结合单直波导光学环腔与带反馈的马赫曾德,提出用环形谐振腔等效为马赫曾德的上、下臂的新结构.采用耦合模理论推导了该模型的输出相位及归一化光强输出公式,数值分析了传输损耗因子、耦合角度对归一化输出... 详细信息

为提高相位调制器的调制效率,结合单直波导光学环腔与带反馈的马赫曾德,提出用环形谐振腔等效为马赫曾德的上、下臂的新结构.采用耦合模理论推导了该模型的输出相位及归一化光强输出公式,数值分析了传输损耗因子、耦合角度对归一化输出光强及输出相位的影响.分析表明,输出光相位谱线随敏感环相位改变呈周期性变化,当耦合角度逐渐增大时,输出光相位谱线变尖锐,此时若要使输出相位产生π的相位差,敏感环的相位调制角度需较大.当传输因子较小时,相位谱线变化比较平缓,其最大值与最小值之间的差值不满足π的相位差.根据分析结果对结构参量进行优化,发现通过调节敏感环结构的耦合系数可以提高调制效率,仿真结果表明,当敏感环相位变化0.1π时,可以输出π的相位变化,同时归一化光强保持在0.9,满足了差分相移键控所需要的相位变化和信号幅度一致的要求,为进一步研究相位调制器提供理论依据.

关键词：耦合系数差分相移键控过耦合欠耦合临界耦合

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非对称耦合微环谐振腔灵敏度的理论研究

广西大学学报（自然科学版） 2014年第2期39卷 436-440页

作者：丁玉丽陈曜何鹏程卜天容万玲玉韦以明广西大学物理科学与工程技术学院广西南宁530004 广州民航职业技术学院飞机维修工程学院广东广州510000

为实现高灵敏度微环谐振腔传感器,开展了光波导模式的理论研究。根据微环谐振腔的输出光强随有效折射率变化的规律,分析了耦合因子和衰减因子对非对称耦合微环谐振腔灵敏度的影响,以及波导间距与交叉耦合因子的关系,确立了波导间距与器... 详细信息

为实现高灵敏度微环谐振腔传感器,开展了光波导模式的理论研究。根据微环谐振腔的输出光强随有效折射率变化的规律,分析了耦合因子和衰减因子对非对称耦合微环谐振腔灵敏度的影响,以及波导间距与交叉耦合因子的关系,确立了波导间距与器件灵敏度的对应关系。仿真优化结果表明,当衰减因子为0.99,自耦合系数为0.953 5,波导间距为0.13μm时,器件灵敏度的归一化最大灵敏度可达0.879。研究结果可为高灵敏度双直波导微环谐振腔的实现提供理论依据。

关键词：非对称耦合微环耦合因子灵敏度

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反馈式跑道型光学微环的传感灵敏度研究

光子学报 2014年第8期43卷 54-60页

作者：卜天容陈曜何鹏程万玲玉丁玉丽广西大学物理科学与工程技术学院南宁530004 广州民航职业技术学院广州510000

提出了一种由U型反馈波导、跑道谐振腔和敏感环组成的反馈式跑道型光学微环传感器.采用耦合模理论推导了该传感器的归一化输出光强公式,数值分析了传输损耗因子、自耦合因子和敏感环尺寸对归一化输出光强的影响.分析表明:敏感环的损耗... 详细信息

提出了一种由U型反馈波导、跑道谐振腔和敏感环组成的反馈式跑道型光学微环传感器.采用耦合模理论推导了该传感器的归一化输出光强公式,数值分析了传输损耗因子、自耦合因子和敏感环尺寸对归一化输出光强的影响.分析表明:敏感环的损耗因子对归一化输出光强的调制作用明显,只要损耗因子发生微小变化,输出光强即发生较大变化;敏感环工作在弱耦合状态时传感灵敏度较高;敏感环的尺寸对传感灵敏度影响较大,适当地调整敏感环的大小可得到陡峭的输出光强谱线.对结构参数进行优化后不仅可以输出尖锐陡峭的非对称法诺谐振光强谱线,而且具有较高的法诺谐振光谱斜率,能更好地增强传感灵敏度.在信噪比为30dB的测量系统中,优化的反馈式跑道型光学微环传感器的探测极限达4.48×10-8单位折射率.

关键词：灵敏度传感器跑道谐振腔探测极限

脂环二胺浅色透明聚酰亚胺薄膜的制备及性能表征

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塑料工业 2024年第1期52卷 24-28页

作者：方诚刘帅刘芸汪海平朱天容胡思前江汉大学光电化学材料与器件教育部重点实验室湖北武汉430056 江汉大学光电材料与技术学院湖北武汉430056

采用二步法,在冰浴的条件下,以含脂环结构的二胺单体5-氨基-1,3,3-三甲基环己甲胺(IPDA)和4,4′-二氨基二环己基甲烷(PACM)与二酐单体4,4′-(4,4′-异丙基二苯氧基)双(邻苯二甲酸酐)(BPADA),制备六种不同二胺比例的聚酰亚胺(PI)薄膜。... 详细信息

采用二步法,在冰浴的条件下,以含脂环结构的二胺单体5-氨基-1,3,3-三甲基环己甲胺(IPDA)和4,4′-二氨基二环己基甲烷(PACM)与二酐单体4,4′-(4,4′-异丙基二苯氧基)双(邻苯二甲酸酐)(BPADA),制备六种不同二胺比例的聚酰亚胺(PI)薄膜。通过红外光谱、X射线衍射(XRD)分析、紫外可见光谱、热机械分析、差示扫描量热(DSC)测试、热失重测试和力学性能测试对薄膜进行表征分析。结果表明,PI薄膜已经完全亚胺化,整体为无定型形态,在可见光范围内具有较高的紫外透过率,最大透过率均在87%以上,450 nm最高透过率为83.26%,力学性能表现出柔性,玻璃化转变温度(Tg)均在200℃左右,初始分解温度均在388℃以上,在未到初始分解温度之前,几乎不发生质量损失,热稳定性良好。

关键词：聚酰亚胺冰浴法脂环二胺薄膜