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基于磁光调制的二元溶液浓度检测技术研究

光电子．激光 2010年第7期21卷 1044-1047页

作者：沈骁钱晨梁忠诚南京邮电大学光电工程学院江苏南京210003 南京邮电大学微流控光学技术研究中心江苏南京210003

根据法拉第磁光效应和某些物质本身具有的光学活性原理,利用正交交流磁光调制的方法,提出一种可以同时检测二元溶液中两种溶质浓度的光学检测方法,该方法要求溶液中有且只有一种成分具有光学活性。通过测量接收光强进而获得二元溶液两... 详细信息

根据法拉第磁光效应和某些物质本身具有的光学活性原理,利用正交交流磁光调制的方法,提出一种可以同时检测二元溶液中两种溶质浓度的光学检测方法,该方法要求溶液中有且只有一种成分具有光学活性。通过测量接收光强进而获得二元溶液两种溶质的旋光角度及维尔德常数,由于溶液的维尔德常数与浓度有一定的对应关系,因而可以得到两种溶质浓度信息。系统同时采用了双光路参比放大的方法,有效提高了系统的检测灵敏度。该方法检测原理简单,器件制作容易,成本低廉;由于采用非侵入式的检测方法,因此对溶液无污染,可以提供实时、自动检测,有望在二元溶液浓度检测中获得广泛的应用。

关键词：溶液浓度检测交流磁光调制法拉第效应光学活性

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磁致旋光增强效应与微量样品旋光检测方法

光学学报 2009年第8期29卷 2221-2224页

作者：梁忠诚赵瑞南京邮电大学光电工程学院微流控光学技术研究中心江苏南京210003

微流控光学检测系统的微型化和集成化是微流控技术的发展趋势,微量液体物质的旋光检测也是微流控光学技术的重要研究课题之一。分析了内含磁致旋光介质的旋光反射腔的偏光特性,理论预言这种旋光反射腔具有旋光增强效应,在此基础上提出... 详细信息

微流控光学检测系统的微型化和集成化是微流控技术的发展趋势,微量液体物质的旋光检测也是微流控光学技术的重要研究课题之一。分析了内含磁致旋光介质的旋光反射腔的偏光特性,理论预言这种旋光反射腔具有旋光增强效应,在此基础上提出了微量样品的旋光增强检测方法和器件设计原理。研究结果表明,该方法可以在小光程限制条件下显著提高磁旋光介质的检测灵敏度。在不考虑样品吸收的情况下,旋光增强法与普通消光法的检测灵敏度之比的极限约为78.5。该方法可以应用于微流控系统的旋光检测以及实现磁旋光仪器的小型化和微型化。

关键词：微流控光学技术法拉第旋光效应磁旋光增强微小旋光角检测

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交流磁光调制大角度检测技术研究

光电子．激光 2014年第8期25卷 1535-1539页

作者：沈骁梁忠诚南京邮电大学光电工程学院江苏南京210023

基于交流磁-光调制及频谱分析原理,实现了对交流磁-光调制大角度检测。首先从频谱结构图的角度分析了大角度的检测过程,得出利用本文方法检测的交流调制角度不受角度周期性影响的结论;其次采用相对频谱幅度的方法实现对特定范围内的大... 详细信息

基于交流磁-光调制及频谱分析原理,实现了对交流磁-光调制大角度检测。首先从频谱结构图的角度分析了大角度的检测过程,得出利用本文方法检测的交流调制角度不受角度周期性影响的结论;其次采用相对频谱幅度的方法实现对特定范围内的大角度进行检测,同时分析了检测灵敏度和相对误差。采用了差除和的信号处理技术消除了光源发光功率不稳定以及光强吸收等误差因素。本文技术将在相关领域具备较好的应用潜力。

关键词：物理光学大角度检测频谱分析交流磁-光调制

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磁旋光增强效应与旋光增强器特性分析

物理学报 2009年第8期58卷 5479-5483页

作者：梁忠诚赵瑞包刚南京邮电大学光电工程学院南京210003

根据法拉第磁光效应的非互易性,分析了旋光反射腔的光强输出特性,表明这种反射腔具有旋光增强效应.在此基础上提出了用于检测微小旋转角的旋光增强法,并对旋光增强器的特性进行了理论分析和仿真计算.给出了测量灵敏度随器件反射率、样... 详细信息

根据法拉第磁光效应的非互易性,分析了旋光反射腔的光强输出特性,表明这种反射腔具有旋光增强效应.在此基础上提出了用于检测微小旋转角的旋光增强法,并对旋光增强器的特性进行了理论分析和仿真计算.给出了测量灵敏度随器件反射率、样品吸收因素及一次旋光角变化的关系,讨论了角度测量工作点、测量范围以及相对灵敏度理论极限问题.旋光增强器有望应用于微流控系统的旋光检测以及实现磁旋光仪器的小型化和微型化.

关键词：法拉第磁光效应磁旋光增强微小旋光角检测微流控系统

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磁旋光反射腔交流调制输出倍频信号特性分析

光学技术 2011年第3期37卷 295-298页

作者：沈骁梁忠诚南京邮电大学光电工程学院微流控光学技术研究中心南京210003

根据法拉第效应的非互易性原理,分析了磁旋光反射腔交流调制输出倍频信号相关的特性;具体研究了倍频信号幅度及角度检测灵敏度与调制角幅度θ0和反射腔反射率R的关系。研究结果表明:当调制角幅度较小时,输出倍频信号幅度随反射率R的增... 详细信息

根据法拉第效应的非互易性原理,分析了磁旋光反射腔交流调制输出倍频信号相关的特性;具体研究了倍频信号幅度及角度检测灵敏度与调制角幅度θ0和反射腔反射率R的关系。研究结果表明:当调制角幅度较小时,输出倍频信号幅度随反射率R的增加而增加,最大值是正交调制法的18倍左右;利用倍频信号检测角度的灵敏度与正交法相比也得到多倍提高,且随反射率R的增加而增加。该技术提供了一种交流磁光调制微小角度的检测方法,有望在相关领域获得较好地应用。

关键词：应用光学旋光角检测交流磁光调制倍频信号法拉第效应

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一种基于微流控技术的光开关阵列设计与研制

光电子．激光 2010年第11期21卷 1605-1608页

作者：陈陶梁忠诚黄勇林郑加金徐宁钱晨南京邮电大学光电工程学院微流控光学技术研究中心江苏南京210003

提出一种基于微流控技术的二维电光开关阵列装置,其基本形式为"储气层+波导层+储液层"的结构。通过气压与电润湿效应双重作用实现对光开关单元中液柱高度的控制,从而控制光路中光束的全透射和全反射以实现光的"开"和"关"。讨论了光开关... 详细信息

提出一种基于微流控技术的二维电光开关阵列装置,其基本形式为"储气层+波导层+储液层"的结构。通过气压与电润湿效应双重作用实现对光开关单元中液柱高度的控制,从而控制光路中光束的全透射和全反射以实现光的"开"和"关"。讨论了光开关的工作电压、插损和响应时间等参数。研制结果表明,该结构具有体积小、结构简单、功耗低、能实现集成化和微型化制作的特点。

关键词：微流控光学电润湿效应光开关光开关阵列

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变密度均光波导多层存储器原理和实验

南京邮电大学学报（自然科学版） 2007年第5期27卷 73-77页

作者：杨涛梁忠诚南京邮电大学数理学院江苏南京210003

介绍了变密度均光波导多层存储器的基本结构和原理。波导多层存储器是通过收集波导侧面信息符发出的散射光来读取数据的,而变密度均光波导多层存储器的设计主要是为了解决波导多层存储器侧面散射光强不均匀的问题。理论推导表明当波导... 详细信息

介绍了变密度均光波导多层存储器的基本结构和原理。波导多层存储器是通过收集波导侧面信息符发出的散射光来读取数据的,而变密度均光波导多层存储器的设计主要是为了解决波导多层存储器侧面散射光强不均匀的问题。理论推导表明当波导衰减系数沿着寻址光传播方向逐渐增加时可以实现波导侧面散射光强均匀分布。而波导衰减系数的其中一个参量就是信息符的分布密度,因此我们通过改变不同位置处信息符的分布密度就可以实现均光。为了证明理论的正确性,设计了原理性实验,完成了原理性实验器件的研制。原理性实验对变密度均光波导多层存储器的结构、原理以及实现均光的可行性进行了验证。实验还将变密度均光波导多层存储器的性能与一般的波导多层存储器作了对比,实验效果良好。

关键词：光存储波导多层光散射波导存储器

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溶质维尔德常数分离检测及其应用研究

光电工程 2011年第2期38卷 41-45页

作者：沈骁梁忠诚南京邮电大学光电工程学院微流控光子技术研究中心南京210046

文章基于法拉第磁光效应原理,设计了溶质维尔德常数分离检测系统。该系统可以消除溶剂和容器等背景旋光的影响,达到分离检测溶质维尔德常数的目的。系统采用了双光路参比放大信号处理技术,提高了系统的检测灵敏度。分析了系统的检测精... 详细信息

文章基于法拉第磁光效应原理,设计了溶质维尔德常数分离检测系统。该系统可以消除溶剂和容器等背景旋光的影响,达到分离检测溶质维尔德常数的目的。系统采用了双光路参比放大信号处理技术,提高了系统的检测灵敏度。分析了系统的检测精度与误差,结果表明,检测精度与除法放大器的精度和放大倍数、标准物质及待测物质的维尔德常数有关;小角度近似计算产生的相对误差较小。同时,根据溶质维尔德常数与浓度之间的关系,研究了该技术在混合溶液浓度检测中的应用。

关键词：磁光学维尔德常数法拉第效应液体浓度检测

基于电润湿微棱镜技术的可调光衰减器特性分析

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物理学报 2010年第11期59卷 7906-7910页

作者：陈陶梁忠诚钱晨徐宁南京邮电大学光电工程学院南京210003

利用电控改变固液界面湿润角的电润湿微棱镜(EMPs)技术以及双自聚焦透镜组合设计了一类新颖的可调光衰减器,并对该衰减器的衰减性能进行了原理分析和实验测量.理论分析和实验结果表明其具有良好的光衰减控制效应,在不大的电压变化范围(... 详细信息

利用电控改变固液界面湿润角的电润湿微棱镜(EMPs)技术以及双自聚焦透镜组合设计了一类新颖的可调光衰减器,并对该衰减器的衰减性能进行了原理分析和实验测量.理论分析和实验结果表明其具有良好的光衰减控制效应,在不大的电压变化范围(例如135—139V)内即可实现2—60dB的光衰减范围.该器件构思新颖,具有结构简单、容易制作的优点,经过优化后将会在光通信领域得到广泛的应用.缺点是工作电压偏高,需要进一步筛选出介电系数高的物质来作为介电绝缘层材料,以便降低工作电压,达到实际可以使用的目的.

关键词：微流控光学电湿效应可调光衰减器电润湿微棱镜