摘要：2018年5月30日，由中国书协为艺术指导单位，黑龙江省文联、省书协等单位联合举办的，中共绥化市委宣传部等单位承办的“黑龙江省首届农民书法展”引起了各界关注。

摘要：本文设计了一种石墨烯/交替光栅/铝(Al)底板结构红外波段电磁超材料多波长吸收器。利用时域有限差分法(FDTD)数值模拟了石墨烯层厚度和光栅结构参数对吸收光谱的影响规律。研究结果证明,基于FP腔共振和相消干涉形成的吸收光谱对石墨烯层厚度和光栅高度较敏感,即随着石墨烯层厚度增大或光栅高度降低,左边频迅速蓝移,伴随各干涉峰峰位波长小幅右飘,吸收率大幅提升;而随着光栅周期缩小,左边频吸收峰呈现右移趋势,但各干涉峰峰位几乎无变化。与此同时各干涉峰峰位波长具有随环境折射率增大线性红移的特性,故而可用于折射率或液体、气体浓度的高灵敏度感测。

摘要：长周期光纤光栅(LPFG)传感器具有非常广泛的应用价值,而有效解决物理量交叉敏感问题是其实用化的关键。基于LPFG对包层外介质折射率和厚度的敏感性,提出一种双段多层折射率横向分布结构的新型LPFG传感器的设计,并利用耦合模理论和传输矩阵方法分析了镀膜材料折射率、膜层厚度和镀层长度对新型LPFG传感器光谱特性的影响。软件仿真结果证明,这种LPFG由于结构设计上的特殊性,将使LPFG的谐振峰发生分裂,即一个透射峰分裂为两个。由于两个分裂峰对应力和温度的灵敏度不同,利用该结构的LPFG作为传感器,可以实现温度、应力等物理量的同步测量,从而解决LPFG传感器的交叉敏感问题。

摘要：基于D型多模光纤表面沉积交替光栅构成了一种光纤结构折射率传感器。利用传输矩阵法和时域有限差分法FDTD协同研究了传感器透射光谱特性及共振吸收峰产生的机理。在优化设计结构基础上探究了折射率和温度双参量传感特性。研究结果证明,光纤复合结构具有双通道和超窄线宽双重光谱特性;基于两种共振模式折射率和温度的差异敏感性,选择两共振峰峰位波长作为信息载体,借助矩阵方程获得温度补偿后的折射率传感灵敏度和品质因数分别为562.8 nm/RIU和24.14/RIU。该传感器结构简单,体积小,易于集成,同时可消除温度交叉敏感的干扰,更具实用性。

摘要：为了提升多通道吸收器的平坦度和光谱特性的可调性,本文构建了一种硅基底/铝底板/银单缝/石墨烯/二氧化硅(SiO_(2))介质层的五层结构多通道吸收器。不但吸收光谱特性易调谐,各通道平坦度也可提升到2.84 dB。基于电磁场时域有限差分法(finite-difference time-domain,FDTD)从理论上分析了结构设计尺寸对吸收光谱的影响规律,同时优化了设计结构。模拟结果证明,吸收器顶层设置SiO_(2)介质层和单缝内填充Au均可显著增大吸收通道的平坦度,同时通过调节顶层SiO_(2)或上层石墨烯的宽度,可有效调谐吸收光谱通道数、通道间隔和单通道带宽;尤其可通过改变石墨烯费米能级实施吸收频段和吸收率的需求选择,在生化检测、环境监测和智能传感等领域均具有较好的应用前景。

摘要：介绍了利用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术实现乙炔浓度在线监测的研究。该系统通过复合调制信号调制近红外分布反馈式二极管激光器(DFB LD)作为光源,光纤耦合器将激光分为两束,分别通过0.5 m封闭短光程气体吸收池和参考光路,双路接收采集含有气体浓度信息的测量光信号和参考光信号送后级处理,应用快速傅里叶变换(FFT)得到含有气体浓度信号的各次谐波检测分量,实现乙炔浓度信息反演,其中多次平均、数字滤波及背景扣除等数字信号处理技术被用于提高系统信噪比。通过理论分析和试验系统实验证明,该系统在软、硬件上的设计可以满足乙炔气体的在线监测,且系统体积小,光路调试和标定简单,便于实际应用。

摘要：基于材料和尺寸不同的三光栅级联结构设计了一种通信波段电磁超材料吸收器。利用时域有限差分法(FDTD)数值分析了结构设计参数对吸收光谱的影响规律,获得了最佳结构。同时探究了吸收光谱对光源特性的依赖性。仿真结果证明,基于表面等离子共振和FP腔共振耦合形成的吸收光谱主要集中在0.66~1.78μm通信波段,吸收率均达94%以上。吸收谱带宽随介质层厚度增大明显展宽;而三光栅宽度比和高度比对吸收带宽几乎无影响,但对吸收率影响较大。因FP腔模和SPR模两种共振机制在同一单元周期下,共振波长沿相反方向漂移,近乎彼此抵消,导致吸收光谱带宽对周期不敏感;同时具有吸收光谱特性不受光源入射角限制的优势。

摘要：基于交替光栅和石墨烯设计了一种近红外波段电磁超材料多通道吸收器。采用时域有限差分法(FDTD)数值模拟了结构设计参数对吸收光谱的影响规律,获得了最佳结构。同时探究了各通道吸收率对入射光源角度的依赖性。仿真结果表明,基于法布里-珀罗(F-P)腔共振、磁激元共振和相消干涉形成的吸收光谱主要集中在0.95~1.15μm近红外波段。交替光栅的结构参数和介质层厚度对光谱特性影响较大,当光栅高度增大或周期减小时,腔共振模迅速右移,并伴随各干涉峰小幅度右漂,吸收率大幅改变;介质层厚度对干涉谱影响强烈,当介质层厚度达40 nm以上时,干涉谱几乎消失。各通道吸收峰对光源入射角不敏感,但当入射角在10°以上时,低端吸收率随入射角线性增大,线性拟合度高达0.9931。

摘要：基于长周期光纤光栅(LPFG)包层有效折射率与包层半径的良好相关性,提出一种半腐蚀长周期光纤光栅的新颖设计。将一根长周期光纤光栅分成等长的两部分,用HF酸腐蚀其中的一半区域,此时整根LPFG可看成具有不同谐振波长的两个半长度LPFG的级联。利用传输矩阵方法和三层介质光纤模型的色散方程分析了该种LPFG的光谱特性:随着腐蚀段包层半径的减小,两个分裂峰谐振波长之间距离增大,且模式越高间距越大。同时实现了应变和温度的同步测量,得到应变和温度的传感精度分别为±8.9με和1.4℃。因此半腐蚀LPFG传感器可为解决LPFG交叉敏感问题提供有效方法。

摘要：为了消除折射率动态检测中环境温度漂移的干扰,提出了一种基于交替光栅和石墨烯复合结构的超材料传感器。利用时域有限差分法数值模拟了传感器结构设计参数对共振光谱的影响规律并研究了耦合机理,同时优化了设计结构。研究结果证明,复合结构传感器具有多通道和超窄线宽双重光谱特性,且近红外频段高吸收光谱是由F-P腔共振效应、磁激元共振效应和相消干涉耦合激发产生的。基于不同共振模式下折射率和温度敏感度的差异性,选择两个共振峰峰位波长作为信息载体,借助矩阵方程获得的温度补偿后的折射率传感灵敏度可达358.6 nm/RIU。结果表明,所提传感器可对1~1.6 RIU超大折射率范围的样品进行实时动态监测,同时能消除温度漂移的影响,更具实用性。