摘要：表面增强拉曼光谱(SERS)技术是一种基于局域表面等离子共振的超灵敏光谱分析技术,在生物医学、食品安全、环境监测等方面均展现出了巨大的应用潜力。近年来,柔性SERS基底的发展受到了极大关注。柔性材料具有较好的柔韧性和可塑性,在面对各种复杂形状和不规则表面的应用场景时可以按需切割设计成任何所需的形状和尺寸,其结合高灵敏度的SERS技术在非破坏性和原位检测方面展现出了极大优势。本文综述了近年来基于柔性基底的SERS技术的研究进展,介绍了不同柔性材料构造SERS基底的常用方法以及柔性SERS基底在生物医学、食品安全、环境监测方面的最新应用,并对柔性SERS基底的发展进行了总结与展望。

摘要：近年来,激光诱导液体微射流技术以其热损伤小、精度高、微创等优点,在无针注射、神经外科等医学领域得到了广泛应用。本团队设计了以10.6μm CO_(2)激光器为激光光源的微射流装置,并探究了CO_(2)激光诱导液体微射流特性与激光强度、激光焦点位置与硒化锌镜片距离D的关系。采用不同弹性模量的琼脂糖凝胶模型作为人体模拟组织,评估了10.6μm CO_(2)激光诱导液体微射流在组织选择性切割方面的可行性。结果显示,射流流速与激光强度、D成正相关,且微射流对不同弹性模量的生物组织具有高度选择性,表明其在精准去除肿瘤且保留高弹性模量组织的应用方面具有一定的潜在价值。

摘要：考虑旋光性设计制作了两个非共线型声光可调滤波器(AOTF),通过前后放置对信号光进行两次的级联滤波。调节前后两个AOTF所加的超声频率值,保证前后两个AOTF存在透射光谱的叠加区,从而实现光谱分辨率的提升及调控。实验结果表明,双滤波技术还可以有效抑制AOTF透射光谱的旁瓣效应,改善透射光谱的纯度。

摘要：随着虹膜识别技术的深入研究,虹膜识别技术有望在移动支付领域被广泛运用。针对目前虹膜识别镜头体积和质量较大,使用Zemax光学设计软体设计一款三片式非球面结构紧凑的500万像素虹膜识别镜头。该镜头工作距离是170mm^250mm,F#为3,镜头总长为4.43mm,光学畸变小于2%,TV畸变小于0.5%,相对照度最低大于0.6。匹配使用APTINA公司一款0.635cm(1/4英寸)CMOS,奈奎斯特频率为357lp/mm,在1/2奈奎斯特频率处MTF均大于0.2,总像素可达到500万像素。最后对镜头进行了像质评价和容差分析,结果表明,该镜头满足各项光学指标要求。

摘要：变焦系统可在大范围内快速寻找、搜索目标,同时能在小范围内对目标物体进行更加细致的观察。因此红外变焦光学系统在国防、工业等领域的应用与需求不断增长。对连续变焦镜头的设计理论、设计方法进行介绍,利用Zemax软件设计了一款连续变焦的红外镜头,变焦范围为30mm^110mm,工作波段在8μm^12μm,F~#为1.0,配合一款320像素×240像素的非制冷探测器使用,探测器像元尺寸为25μm×25μm,光学系统的总长小于230mm,整个系统由7片透镜组成,并且只使用了锗一种材料,所有表面均为球面。实验结果表明:在短焦30 mm时,系统MTF值在20lp/mm处均大于0.3;长焦110mm时,系统MTF值在20lp/mm处大于0.317 4。最后对红外变焦系统进行了容差分析,得出一组较为宽松的公差。

摘要：设计了一款可同时提取人体指纹及静脉图像的红外与可见光共焦光学系统。该系统由10片球面透镜组成,系统焦距为10mm,视场角为34°,F数为2.4。为减小仪器体积,系统的共轭距控制在120mm以内。利用ZEMAX软件对系统进行了优化,结果表明,不同波长的光线严格成像于同一像面;在系统要求的空间频率164lp/mm处,调制传递函数值大于0.4;所有视场弥散斑的大小均小于成像器件的最小像元尺寸,畸变小于1%。系统公差分析表明,该设计符合生产制造要求。

摘要：为满足机器视觉系统对可变倍双远心系统的需求,设计了一款可实现连续变倍的双远心镜头。该系统的放大倍率为-0.50×至-0.20×,物方视场可观测的直径范围为22~55mm,可满足低畸变(各倍率段均小于0.1%)、高分辨率(77.5lp/mm处均大于0.30)、高远心度(各倍率段均小于0.1°)等设计要求,在使用过程中同时具有对物面、像面位移不敏感和可连续变倍检测的优点。重点介绍两种求解变倍凸轮曲线的方法,并进行相互验证,验证结果表明了凸轮曲线数据的准确性,这对变倍系统的后期生产加工具有重要作用。

摘要：为有效解决太阳电池板表面灰尘清理问题,设计一种太阳电池板智能除尘器,采用丝杆作为传动机构,稳定可靠。清洁刷由毛刷和滚刷组成,采用左右来回清洁方式,经济节能。该装置可实现智能化除尘,能够有效清理太阳电池板的灰尘,提高电池板的发电效率。理论分析太阳电池输出功率、太阳光照度、灰尘沉积等参量的关系式。计算结果表明:太阳电池最大输出功率和发电系数随着灰尘沉积增加而降低。

摘要：目前市售胶囊内窥镜仅能观察到前方视场,而人体内肠道组织的褶皱和回环会导致大量后方视野出现盲区。设计了一种可以同时对前后方视场进行成像的胶囊物镜,该物镜的前方视场为0°~80°,侧后方视场为50°~80°。该物镜总长为15.6 mm,最大径向直径为8 mm。该物镜搭配OH02A10成像芯片可满足高分辨率(89 lp/mm处的最大截止频率大于0.5)的要求,且具有良好的成像质量。

摘要：变焦光学系统不仅适用于照相、监控以及显微等日常生活中,还被广泛应用于航空航天及国防建设等领域。随着应用范围的扩大,对其性能指标的要求也越来越多,该文设计了一款15 mm~300 mm的宽光谱四组元连续变焦光学系统。该系统采用正组补偿结构实现了20×的光学变焦,工作在450 nm~900 nm光谱范围,工作温度范围为-40℃~60℃;采用了18片球面玻璃镜片,总长160 mm,最大口径66 mm,长焦F数优于5,系统结构紧凑,满足小型化要求。系统在可见光波段,中心视场的调制传递函数(modulation transfer function, MTF)>0.4@145 lp/mm,全视场MTF>0.2@145 lp/mm;在近红外波段,中心视场MTF>0.45@60 lp/mm,全视场MTF>0.2@60 lp/mm。从设计结果可以看出,该设计满足高性能指标要求,对于宽光谱、大变倍比、小型化的变焦光学系统设计具有一定的参考意义。