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基于傅里叶变换的光纤探头光谱特性校正方法的研究

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光谱学与光谱分析 2005年第4期25卷 541-543页

作者：孟宪江张铁强施伟杰申铉国吉林大学通信工程学院吉林长春130012 吉林大学物理学院吉林长春130025 中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800

针对光纤自身对光谱的非线性衰减的影响,提出了一种基于傅里叶变换的光谱校正方法。首先对是否经过光纤的两种情况下光电倍增管的输出电流进行傅里叶变换,得到光谱频域中的校正函数,然后通过傅里叶逆变换得到光谱域中的校正函数。为实... 详细信息

针对光纤自身对光谱的非线性衰减的影响,提出了一种基于傅里叶变换的光谱校正方法。首先对是否经过光纤的两种情况下光电倍增管的输出电流进行傅里叶变换,得到光谱频域中的校正函数,然后通过傅里叶逆变换得到光谱域中的校正函数。为实现测试,建立一个光电检测系统,在可见光范围内进行测试。分别对是否带有光纤的两种情况下数据进行采集,使用该校正方法可以使光线的衰减得到较好的修正,误差小于1 .5 4 %。实验结果表明,该方法对特定的光纤传导系统的光谱非线性衰减有较好的校正效果。

关键词：傅里叶变换校正方法光谱特性光纤探头光电检测系统校正函数光电倍增管输出电流校正效果光纤传导非线性衰减逆变换可见光测试

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光学相干层析成像大纤芯光纤探头的优化研究

中国激光 2022年第20期49卷 62-77页

作者：邱建榕杨晨章程孟佳韩涛钱黄河陈沛哲杨璐刘智毅丁志华浙江大学光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室浙江杭州310027

光学相干层析成像(OCT)能通过微型光纤探头实现人体内部组织和器官的三维结构或功能成像,在生物医学成像领域具有重要应用。本课题组提出并改进了基于大纤芯光纤的微型探头,同时通过调制大纤芯光纤的模式能量分布、模式相位差、模式干... 详细信息

光学相干层析成像(OCT)能通过微型光纤探头实现人体内部组织和器官的三维结构或功能成像,在生物医学成像领域具有重要应用。本课题组提出并改进了基于大纤芯光纤的微型探头,同时通过调制大纤芯光纤的模式能量分布、模式相位差、模式干涉场的放大方式以及模式数量实现了出射光束的调控和成像性能的优化,以期同时获得较高的横向分辨率、较长的焦深和工作距以及较好的轴向光强均匀性。本文提出了相应的快速仿真方法,解决了模式数量多、模式干涉场复杂情况下探头参数的优化问题。仿真和实验显示,基于大纤芯光纤的探头能实现2~3.8倍的焦深拓展和2.1倍的工作距拓展,且在成像效果上相对于传统光纤探头有显著提升。由于具有尺寸小、成像质量好、结构牢固的优点,基于大纤芯光纤的探头在OCT内窥成像尤其是窄小空间内的高分辨率成像方面具有巨大的应用潜力。

关键词：光纤光学光学相干层析成像光纤探头优化大纤芯光纤

基于Monte-Carlo模拟的光纤探头的设计以及探头在皮肤NADH荧光光谱测量中的应用

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激光与光电子学进展 2021年第22期58卷 425-432页

作者：杨明孙全昌候华毅武汉工程大学光学信息与模式识别湖北省重点实验室湖北武汉430205

研发了一套血流介导皮肤荧光光谱(FMSF)检测系统,该系统可以非侵入性地检测人体皮肤内烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)荧光光谱的动态变化;对该系统中的荧光探头进行了仿真设计,以提高NADH荧光的收集效率。首先构建人体7层皮肤结构模型,采... 详细信息

研发了一套血流介导皮肤荧光光谱(FMSF)检测系统,该系统可以非侵入性地检测人体皮肤内烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)荧光光谱的动态变化;对该系统中的荧光探头进行了仿真设计,以提高NADH荧光的收集效率。首先构建人体7层皮肤结构模型,采用蒙特卡罗(Monte-Carlo)方法模拟组织中光子的传输规律;然后探究了收集光纤的纤芯直径、激发光纤与收集光纤的近边缘距离、光纤探头与皮肤之间的距离等对荧光光谱检测的影响;最后根据模拟结果研制了一套光纤探头,并将其应用于皮肤NADH荧光光谱检测系统中。结果表明:采用该系统结合闭塞后反应性充血可以在体检测NADH荧光光谱,光谱强度呈现一种明显的动态变化。与现有技术相比,基于FMSF技术的皮肤NADH检测方法具有测量速度快、无创等优势,为研究线粒体能量代谢及糖尿病等相关疾病提供了先进的技术手段。

关键词：医用光学荧光光谱光纤探头无创检测蒙特卡罗模拟

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光纤探头式测色系统

光电子．激光 1992年第3期3卷 136-139页

作者：张铁强申铉国张挹平郭山河吉林工业大学应用物理系

本文介绍了一种光纤探头式皮肤颜色测定系统。该系统依据反射光谱和色度学理论,并采用了微机处理系统,具有精度高、使用方便及智能化的特点。利用此系统进行皮肤病的诊断、疗效分析实验,取得了较好的效果。

关键词：光纤探头皮肤病诊断颜色测量

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光纤探头光谱特性校正方法研究

光学技术 2003年第3期29卷 327-328,333页

作者：孟宪江张铁强施伟杰申铉国吉林大学通信工程学院长春130012 吉林大学物理学院长春130012

介绍了光纤用于可见光光谱传输衰减的校正方法。通过对光源不同情况下光谱数据的采集,得到光纤传输的衰减校正函数,用于对光纤衰减的校正,效果良好。

关键词：光纤探头衰减校正光谱传输可见光数据采集透过率

气-固流化床的气泡参数测定——直射式光纤探头在流化床研究中的应用

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化学反应工程与工艺 1990年第2期6卷 70-79页

作者：郭奋周游王岩郑冲北京化工学院化学工程系

在鼓泡域中,从直射式光纤探头在二维床的测试与图像分析的结果得到气泡的平均直径与平均刺穿长度的关系为:d_b=1.6E[l]气泡的球形度为0.96。通过反射式和直射式光纤探头信号的比较表明,直射式探头的信号便于处理,并可用来测定气泡内的... 详细信息

在鼓泡域中,从直射式光纤探头在二维床的测试与图像分析的结果得到气泡的平均直径与平均刺穿长度的关系为:d_b=1.6E[l]气泡的球形度为0.96。通过反射式和直射式光纤探头信号的比较表明,直射式探头的信号便于处理,并可用来测定气泡内的粒子含量。直射式光纤探头在二维床和三维床的测定结果对比表明,两种塔内的气泡行为规律一致但有明显的差异。

关键词：流化床气泡光纤探头气相固相

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双光路光纤探头式浓度检测系统

激光杂志 1997年第6期18卷 29-31页

作者：钟江帆殷景志张铁强钟天宇吉林工业大学应用物理系

本文介绍了一种双光路光纤探头式浓度检测系统的工作原理和结构设计。该系统利用双光路比较电压的测量和单片机控制的数据处理系统进行浓度的实时性测量。实验结果表明，该系统具有精度高、速度快等特点，在浓度测试中具有良好的应用前景。

关键词：光纤探头耦合效率浓度光纤元件

Monte-Carlo仿真酒精特征波长光子在皮肤中的传输规律及光纤探头设计

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山东大学学报（理学版） 2013年第1期48卷 46-50页

作者：罗斯特卢丽倩崔若飞周伟伟李增勇山东大学机械工程学院山东济南250061

用蒙特卡罗(Monte-Carlo)方法研究酒精特征波长的光子在皮肤组织中的传输规律,从而确定酒精光谱的最佳检测距离,为应用近红外光谱进行人体酒精无创检测提供理论依据。通过建立皮肤4层结构模型,确定了在酒精特征波长(1 694 nm、1 735 nm... 详细信息

用蒙特卡罗(Monte-Carlo)方法研究酒精特征波长的光子在皮肤组织中的传输规律,从而确定酒精光谱的最佳检测距离,为应用近红外光谱进行人体酒精无创检测提供理论依据。通过建立皮肤4层结构模型,确定了在酒精特征波长(1 694 nm、1 735 nm、2 266 nm、2 308 nm)下该模型的光学参数。利用Monte-Carlo方法对该模型仿真可得到结论:1 694 nm、1 735 nm波长光子的最佳检测半径为650μm,2 266 nm、2 308 nm波长光子的最佳检测半径为450μm;半径在200～1000μm之间时,出射点的光子密度随检测半径的增加呈幂函数形式递减,检测到的光子数随检测宽度的增加大致呈线性递增。利用上述结果,设计了用于人体酒精无创检测的光纤探头,选用TE制冷型的InGaAs检测器作为光子检测器。

关键词：蒙特卡罗酒精近红外光子传输光纤探头

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用光纤探头测定流化床中气泡的特性

北京化工学院学报 1990年第3期17卷 1-8页

作者：周游郭奋郑冲北京化工学院化学工程系

使用以光导纤维联机的光纤探头在线检测系统,同时测得鼓泡气固流化床反应器内的气泡刺穿长度、气泡直径、气泡上升速度、气泡频率、气泡分率及气泡内固体含量等参数。并由此关联出粗颗粒系统的新的气泡直径关联式。

关键词：流化床气泡光纤探头在线检测