摘要：基于表面等离子体共振的微结构光纤传感器具有高灵敏、免标记和实时监控等优点.如今,由于此类传感器广泛应用于食品安全控制、环境检测、生物分子分析物检测等诸多领域而受到大量研究.然而,目前所报道的绝大多数此类传感器只能应用于可见光或近中红外传感.因此,对可应用于中红外传感的表面等离子体共振微结构光纤传感器的研究是一项极具挑战性的工作.基于此,本文设计了一种可以工作在近红外和中红外区域的新型高灵敏表面等离子体共振微结构光纤传感器.传感器采用双芯单样品通道结构,该结构不仅可以消除相邻样品通道间的相互干扰和提高传感器的信噪比,还可以在超宽带波长范围内实现高灵敏检测.采用全矢量有限元法对其传感特性进行了系统的研究,研究结果表明:当待测样品折射率分布在1.423—1.513范围内时,传感器不仅可以在1.548—2.796μm的超宽带波长范围内进行工作,而且其平均灵敏度高达13964 nm/RIU.此外,传感器的最高波长灵敏度和折射率分辨率分别为17900 nm/RIU,5.59×10^(–7) RIU.

摘要：设计了一种中心带有椭圆空气孔缺陷的光子晶体光纤,采用全矢量有限元法研究了该光纤基模的电场分布、双折射、色散、非线性及限制损耗等特性。结果表明,电场能量被束缚在光纤的纤芯。在λ=1.55μm处,光纤的双折射为5.958×10^(-2),达到10-2数量级;在1.50~1.60μm波段范围内,色散值在(-549.2±5)ps/(nm·km)范围内,具有高负平坦色散。此外,该光纤的x偏振基模的非线性系数为46.82 W^(-1)·km^(-1),低损耗值为5.413×10-4 dB/km,并且在y方向上两个基模偏振态的限制损耗是x方向的6423倍。该光子晶体光纤具有高双折射、高非线性、高负平坦色散、低损耗的特点,在光纤传感、偏振控制、色散补偿及非线性光学等领域具有广阔的应用前景。

摘要：纳米纤维素具有高模量、高强度、生物相容等优良特点,在生物医用领域展现出应用潜力。针对天然高分子骨缺损修复支架强度不足、降解过程机械强度下降等问题,采用纤维素纳米晶(CNC)予以改善。首先通过天然高分子凝胶化过程中的自组织,形成模拟天然骨中哈佛斯系统的壳聚糖-明胶-羟基磷灰石复合材料;进一步研究CNC对壳聚糖(CS)凝胶的增强作用;以CS-CNC复合凝胶为结构框架,通过界面融合可以形成组合凝胶;采用体外降解实验研究CS-CNC复合凝胶的降解。通过对天然生物质的仿生结构设计以及强度提升研究,探索CNC对提高支架综合性能的作用,发掘纳米纤维素在生物医用领域应用潜力。

摘要：设计了一种对称椭圆空气孔缺陷的光子晶体光纤,采用全矢量有限元法,研究了该结构光纤基模的电场分布、双折射、色散、非线性及限制损耗等特性.结果表明:基模能量大部分限制在光纤的纤芯.在λ=1550 nm,Λ=3.0μm时,光纤基模的双折射达到了3.327×10^(-2),并且色散值几乎为零,同时非线性系数值也达到46.36 W^(-1)·km^(-1),此外基模的x偏振和y偏振的限制损耗分别达到为4.907×10^(-7) dB/km和6.819×10^(-7) dB/km.在入射波范围为0.60～1.80μm时,该光纤在可见波段和近红外波段存在两个零点色散波长,且零点色散波长的位置随Λ的增大而向长波方向移动.基于这种高双折射、高非线性系数、双零色散、低损耗的光子晶体光纤,在光纤传感、光纤通信、色散控制及非线性光学等领域都具有广阔的前景。

摘要：本文设计了一种椭圆空气孔缺陷光子晶体光纤,采用全矢量有限元法结合完美匹配层吸收边界条件对该结构的模场分布、双折射、模有效面积、非线性系数及损耗特性进行了数值计算分析.研究结果表明:在波长为1 550 nm,孔间距Λ为1.3 um时,该光纤可获得10^(-2)数量级的双折射;该光纤的非线性系数高达49.15 W^(-1)·km^(-1),而限制损耗只有1.35×10^(-4)dB/km;相对于圆空气孔缺陷的光子晶体光纤的优势更加明显.

摘要：设计一种可以工作在近红外区的新型圆形晶格结构的双折射多孔光纤表面等离子体共振折射率传感器.利用全矢量有限元法对传感器的传感特性进行详细的数值研究,研究结果表明:通过合理调节传感器的结构参数,该传感器能同时实现表面等离子体模和纤芯基模的相位匹配条件和损耗匹配条件,使表面等离子体模和纤芯基模产生完全耦合.此外,当待测样品折射率分布在1.33~1.35范围内时,传感器的波长灵敏度最高可达9500 nm/RIU,且其折射率分辨率则高达1.05×10^(-6) RIU.

摘要：通过在其纤芯区域引入两个小圆形空气孔设计了一种新型高双折射折射率引导型的光子晶体光纤.首先采用全矢量有限元法结合完美匹配层吸收边界条件数值分析该光子晶体光纤的基模模场分布特性.其次数值分析该光子晶体光纤的结构参数对基模双折射的影响,研究结果表明,该光子晶体光纤在1 400-1 700 nm波长范围内产生的模式双折射高达10^(-2)量级,它比传统的保偏光纤高约两个数量级;同时可以通过灵活调节孔径大小将双折射最高点调到需要的波长上.最后数值分析了该光子晶体光纤基模损耗特性受其结构参数的影响,得到该光子晶体光纤可以在1 400-1 700 nm波长范围内产生小于0.01 d B/km的限制损耗.

摘要：以优质芦笋品种"锐力"为研究对象,采用营养钵育苗,以不同的土壤含水量为控制条件,设计调亏-增氧灌溉10个处理,采用XZCP-K微纳米气泡发生增氧仪器装置,利用称重法测定土壤含水量,研究调亏-增氧灌溉对苗期芦笋农艺性状、叶绿素含量及耗水量的影响,以探究调亏-增氧灌溉对苗期芦笋生长特性的影响。结果表明:微纳米增氧灌溉对苗期芦笋株高、茎粗有一定的促进作用,还能促进根系的生长,使得总根表面积、根平均直径、根体积和根系活力和根冠比等指标优于常规灌溉,分别平均增加了25.67%、37.81%、86.08%、32.50%、34.00%。微纳米增氧灌溉会提高苗期芦笋叶绿素的含量,平均增加了19.48%。调亏-增氧灌溉可在温室经济作物上推广和应用,以发展节水高效生产农业。