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基于光纤的能见度测量方法

光学精密工程 2006年第5期14卷 802-806页

作者：肖韶荣冒晓莉南京信息工程大学电子工程系江苏南京210044

提出了一种利用前向散射光束和透射光束测量近地大气横向能见度的方法。以阶跃折射率光纤作为空间滤波器限制散射光束和透射光束接收的视场角以及前向散射测量光束和大气散射辐射的背景干扰;采用相关检测法,排除测量通道视场角内的大气... 详细信息

提出了一种利用前向散射光束和透射光束测量近地大气横向能见度的方法。以阶跃折射率光纤作为空间滤波器限制散射光束和透射光束接收的视场角以及前向散射测量光束和大气散射辐射的背景干扰;采用相关检测法,排除测量通道视场角内的大气背景干扰,提高洁净大气条件下散射光强度信号测量的信噪比;对测量装置结构进行优化设计,减小热形变的影响;另一方面引入阶跃折射率光纤,使投射到光电探测器接收表面的光束光斑位置保持不变,进一步减弱形变对测量精度的影响。能见度的值用散射光强度和透射光强度之比表示,光源强度的变化和光学元件的污染对测量的影响可不考虑。用此方法测得的能见度与按严格定义的透射法所测能见度的相关系数约为98.2%。

关键词：光电探测能见度散射系数时-空滤波法

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光纤色差传感测量研究

光子学报 1998年第1期27卷 46-49页

作者：肖韶荣李剑白南昌大学物理系南昌330047 江西省科学院南昌330029

本文利用同步采样／保持技术SSH，设计了一种测量色差的光纤传感系统．这种结构抗干扰能力强，重复性达0．2％，且可用于纸张、布匹等产品的色差在线检测．

关键词：色差光纤传感器在线检测颜色测量

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基于数据融合的多通道光纤位移传感器

光学精密工程 2013年第11期21卷 2764-2770页

作者：肖韶荣张周财黄新南京信息工程大学物理与光电工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

基于多传感器数据融合理论,构建了一种多通道光纤位移传感器。用一根光纤作为输入通道,三根光纤作为输出通道,每两通道构建一个双通道光纤位移传感器。对不同双通道传感器输出进行数据融合处理,拓宽了传感器的测量范围。对传感器测量结... 详细信息

基于多传感器数据融合理论,构建了一种多通道光纤位移传感器。用一根光纤作为输入通道,三根光纤作为输出通道,每两通道构建一个双通道光纤位移传感器。对不同双通道传感器输出进行数据融合处理,拓宽了传感器的测量范围。对传感器测量结果进行归一化处理,得到传感器的多条输出特性曲线;然后从获得的多条输出特性曲线中选取合适的区域作为传感器的工作区间;最后,分别采用回归分析和神经网络算法对选取的工作区间进行数据融合处理,并讨论了它们的适用范围和优缺点。实验结果表明,多通道光纤位移传感器结合适当的数据融合方法,提高了系统的测量精度和稳定性,采用径向基函数(RBF)神经网络法得到的最大相对误差小于1.0%。三个通道融合后,光纤位移传感器的动态范围扩展为双通道的1.5倍。

关键词：光纤位移传感器多通道数据融合回归分析径向基函数神经网络

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一种LED照明光源均匀度设计

应用光学 2015年第4期36卷 600-605页

作者：肖韶荣李曼南京信息工程大学物理与光电工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

为了满足数字摄像法能见度测量仪均匀光源的要求,提高半导体发光二极管照明的均匀性,该文提出一种基于数字图像分析技术的设计方法。首先测量单颗LED在模组区域的亮度分布,进而拟合分布函数,再运用多颗LED亮度叠加原理,计算出不均匀度... 详细信息

为了满足数字摄像法能见度测量仪均匀光源的要求,提高半导体发光二极管照明的均匀性,该文提出一种基于数字图像分析技术的设计方法。首先测量单颗LED在模组区域的亮度分布,进而拟合分布函数,再运用多颗LED亮度叠加原理,计算出不均匀度最小的多颗LED阵列方式,或固定均匀度对应的最佳尺寸。对仿真数据和实测数据进行对比分析,结果表明,该文计算出的LED阵列方式,与单边阵列相比,均匀度显著提高,最高可达95%以上。

关键词： LED 光源均匀度

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基于直角棱镜的光纤光度传感器

中国激光 2004年第12期31卷 1513-1517页

作者：肖韶荣陈进榜朱日宏高志山南京信息工程大学电子工程系江苏南京210044 南京理工大学电光学院江苏南京210094

介绍了一种由两个相同直角棱镜构成的气室。利用其对光束摆动的不敏感性及对光束的反射特性,来提高气室工作的稳定性和检测灵敏度;分析了传感器中光束的传输特性,给出了光束的传输方程、单波长和双波长情况下光度传感器的测量方程;光束... 详细信息

介绍了一种由两个相同直角棱镜构成的气室。利用其对光束摆动的不敏感性及对光束的反射特性,来提高气室工作的稳定性和检测灵敏度;分析了传感器中光束的传输特性,给出了光束的传输方程、单波长和双波长情况下光度传感器的测量方程;光束在气室内往返的次数N与过两个直角棱镜各自直角棱的对称面的间距d有关,通过调节间距d可选择所需测量灵敏度。测试结果表明,在低浓度测量时,这种光度传感器的灵敏度为普通单程吸收池灵敏度的N倍;在较高浓度时,仅在N为较小的几个值时,传感器的灵敏度与光束在气室内往返的次数N成正比,N较大时,光束在气室内往返的次数对传感器灵敏度的倍增作用减弱。基于直角棱镜的光纤光度传感器特别适合痕量物质的光度测量。

关键词：光纤光学光谱分析光度测量光纤传感器灵敏度

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光纤气压传感器特性分析

光学精密工程 2008年第6期16卷 1042-1047页

作者：肖韶荣朱平贲富来南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

用双膜盒作气压的敏感元件，将光纤微位移传感器用于检测膜盒随压力变化引起的形变，避免了其他检测膜盒形变方法的缺点，使气压传感器的性能得到改善和优化。为了提高检测灵敏度、降低检测限，使用了双通道光纤传感器，构造了一个气压... 详细信息

用双膜盒作气压的敏感元件，将光纤微位移传感器用于检测膜盒随压力变化引起的形变，避免了其他检测膜盒形变方法的缺点，使气压传感器的性能得到改善和优化。为了提高检测灵敏度、降低检测限，使用了双通道光纤传感器，构造了一个气压测量装置，并以标准空气压力计对这种光纤气压传感器的输出变化随气压变化的关系进行了标定。结果表明，测量范围可以达到900-1170hPa，分辨率为0．2hPa，精度为±0．1hPa。改变光纤探头到膜盒反射面的初始间隔，实现气压测量区间位置的变化，进一步优化光纤探头的结构参数，可以拓宽大气压力的测量范围。

关键词：光纤传感器大气压力双通道测量灵敏度

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基于角反射镜的气体传感器（英文）

应用光学 2019年第5期40卷 731-737页

作者：肖韶荣华栋江苏大气海洋光电探测重点实验室江苏南京210044 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学物理与光电工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

介绍了一种由两个角反射镜构成的气体传感器吸收池。利用角反射镜的反射特性和对光束的倾斜不敏感性,提高了吸收池的稳定性和灵敏度。用几何光学方法分析光束的传输特性。提出了探测光在单波长和双波长时的传输方程和系统的测量方程,构... 详细信息

介绍了一种由两个角反射镜构成的气体传感器吸收池。利用角反射镜的反射特性和对光束的倾斜不敏感性,提高了吸收池的稳定性和灵敏度。用几何光学方法分析光束的传输特性。提出了探测光在单波长和双波长时的传输方程和系统的测量方程,构建了一种气体浓度检测系统。探测光在吸收池中来回传播的次数N由两个角反射镜的轴间距离决定,差分光吸收光谱(DOAS)的灵敏度与光在池内的传播次数N成正比。在N为3时,电池的检测阈值接近50ppm。

关键词：光谱分析分光光度法气体传感器灵敏度角反射镜

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基于开放式气室的光纤气体传感器的信号分析

量子电子学报 2002年第6期19卷 531-535页

作者：肖韶荣严婕肖韶荣陈进榜南京气象学院电子工程系南京210044 南京理工大学电光学院南京210094

根据信号处理理论,分析了开放式光纤气体传感器吸收池的光信号输出特性,提出了设计吸收池的判据,即腔片上复合光束相邻两光斑不重叠时,其输出特性与White型吸收池等效.在信号处理系统中,采用窄带滤波和相敏检波技术,使传感器的输出特性... 详细信息

根据信号处理理论,分析了开放式光纤气体传感器吸收池的光信号输出特性,提出了设计吸收池的判据,即腔片上复合光束相邻两光斑不重叠时,其输出特性与White型吸收池等效.在信号处理系统中,采用窄带滤波和相敏检波技术,使传感器的输出特性参数的对数值与待测气体浓度成正比.因此,可按Lambert定律对传感器定标.

关键词：开放式气室光纤气体传感器信号分析光纤技术信号处理

基于直角棱镜的气体传感器在能见度测量中的应用

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中国激光 2006年第1期33卷 81-84页

作者：肖韶荣高志山廖延彪南京信息工程大学电子工程系江苏南京2100442 南京理工大学电光学院江苏南京210092 清华大学电子工程系北京100084

用基于两个相同直角棱镜构成的气室,以不同的灵敏度分时测量气室的输出光强度,来测定大气消光系数,再根据科施米德(Koschmieder)定律计算大气能见度。测试结果表明,用基于直角棱镜的气室测量的数值与直接透射法所测的数值具有很好的相关... 详细信息

用基于两个相同直角棱镜构成的气室,以不同的灵敏度分时测量气室的输出光强度,来测定大气消光系数,再根据科施米德(Koschmieder)定律计算大气能见度。测试结果表明,用基于直角棱镜的气室测量的数值与直接透射法所测的数值具有很好的相关性,相关系数为0.98;直角棱镜底面的轻度污脏对测量的影响可不考虑,该方法抵抗环境污染影响的能力较强,提高了长期可靠性。气室输出光束被聚焦后,用光纤束接收并传输到光电探测器,有效抑制了旁轴光束的干扰,光纤分布的不均匀性产生的附加误差小于2.0%。将暴露大气中的光学元件加热,控制了结露现象产生的影响。

关键词：大气光学能见度测量气体传感器直角棱镜