摘要：根据超声信号在组织传播衰减速度快,穿透深度与接收回波信号强弱成反比的特性,以及超声成像数据采集系统高增益、增益可变的要求,提出了一种低噪声、宽带宽增益可调前端调理电路方案.系统合理地进行低噪声前置放大,基于AD8331的可变增益放大、滤波等,给出了各个模块的设计详图以及仿真结果,综合设计指标,为超声成像后期数据采集的调理提供了可靠的依据.

摘要：设计一套基于AD8334的宽带大范围可调增益的光声信号放大电路,并对电路的噪声问题进行了简要分析,提出几点改进的措施.实验结果表明,该方案能在几种常规滤波的配合下有效地提取并按照设定增益放大高频光声信号,为系统噪声性能改进工作提供了有益的参考.

摘要：设计了一种在线光功率探测对准及光纤熔接损耗测量的数据采集系统,利用虚拟仪器软件LabVIEW开发平台,实现了光纤对准、熔接及测量一体化和可视化.该系统实现了实时显示光纤对准时光功率变化情况、测量光纤熔接损耗值、评估光纤熔接等级、生成熔接数据报表等功能.实现结果表明:该系统实现了对多模光纤熔接损耗0.091d B的测量精度,能够稳定地采集光功率信号及显示相关对准和熔接信息,并且进行准确的光纤熔接损耗评价,具有较大的应用前景.

摘要：为了提高脉冲激光通过宫腔镜的能量,采用相关软件设计了3种透镜耦合方案来提高耦合效率,进行了理论分析和实验验证。结果表明,耦合效率约提高了14%,脉冲激光通过该耦合模块后能取得较好的光声成像效果。该方法可作为辅助工具应用于临床中子宫内膜等疾病的检测,有望提高光声成像技术在子宫内膜的应用。

摘要：针对单个光电二极管接收器的倾斜问题和几何算法的不足,搭建了多光电二极管接收器的真实可见光定位场景,并采用基于接收信号强度的指纹定位技术及其常用的机器学习算法,实验研究了4种典型的机器学习算法的定位性能。结果发现:在二维定位时,K最近邻、极限学习机、随机森林和自适应增强的定位误差小于2 cm的概率分别为96.67%、48.57%、67.14%和15.24%;在三维定位时,K最近邻、极限学习机、随机森林和自适应增强的定位误差小于2 cm的概率分别为74.52%、38.81%、59.76%和6.43%。结果均表明,K最近邻的定位性能较佳。在此基础上,比较了发光二极管个数、光电二极管个数和发光二极管发射功率等因素对定位精度的影响。结果表明:发光二极管个数和光电二极管个数的增加均有效地降低了定位误差,发光二极管的发射功率为5 W时,已经实现了定位误差的收敛。该结果为发光二极管分布密度较低时可见光定位系统的设计提供新的理论支持与实际应用参考价值。

摘要：基于自准直效应,通过在二维空气柱型光子晶体非对称Mach-Zehnder干涉仪长臂上设置传感区域,设计了一种自准直传感器.平面波展开法确定了入射光的自准直频率范围,时域有限差分法分析了传感器的灵敏度达到68nm/RIU,采用单频光入射实现了传感模拟.该传感器完全依赖自准直导光,无需引入任何缺陷波导,大大降低了制作工艺要求,其大小只有十几个微米,能够满足超紧凑、高灵敏度、廉价和无标记的要求.

摘要：根据变焦距理论和显微物镜的特点,利用Zemax设计了一款可连续变倍的显微物镜。该物镜由4组双胶合透镜组构成,结构简单,成像质量良好,变倍范围在0.5~×~2.5~×之间,最大数值孔径达到0.1,共轭距346mm,物距76mm,空间频率65lp/mm处,全视场内的调制传递函数均大于0.3,适用于可见光光谱,可以与1/2inch CCD相匹配。通过对所设计的变倍显微物镜进行公差分析,得到一套比较宽松的公差,适合批量生产。设计结果表明,该变倍显微物镜可以满足工业视频检测的要求。

摘要：针对医用宽带超声小信号检测的不同效益需求,以分立元件、分立元件与集成运放结合、专用集成芯片3类可变增益放大电路为核心,分别给出不同类型的超声检测调理电路设计方案,并对其优缺点和适用范围进行了讨论。最后以PR5800超声收发器作为标准源,测试了基于放大器AD8334的实验电路,对脉冲超声信号进行放大和滤波,获得稳定的80dB放大波形,并通过计算其信噪比换算了电路的输入噪声密度为0.7nV/槡Hz。所述电路能很好地达到80dB最大增益、30 MHz带宽@80dB、输入噪声密度<5nV/槡Hz的设计要求,为超声前端设计的成本、灵活度、方便性等问题提供了很好的参考。

摘要：日盲紫外光学探测器可以精准的接收到电晕放电产生的紫外辐射。利用Zemax软件设计了一款定焦日盲紫外光学系统,该系统由五片球面透镜构成,工作波段240~280 nm,匹配靶面直径18 mm的紫外像增强器,F数为2.5,焦距为50 mm,视场角为20.4°,光学总长为72 mm。调制传递函数在空间频率20 lp/mm处全视场均大于0.8,最大畸变小于0.5%。分析了系统在−20~60℃的离焦现象,计算了各温度下的热离焦量,采用被动式机械补偿的方法校正了由温度变化产生的热差。最后,通过蒙特卡洛分析模拟,对系统给出了合理的公差分配,分析结果表示系统加工装配后仍具有较好的成像质量。

摘要：本文旨在设计通过FPGA控制振镜作周期性偏转,实现激光线性扫描,系统数据采集部分则通过数据采集卡代替数字示波器来采集光声信号。基于VC开发的数据采集卡可以灵活控制对光声信号进行数据采集,系统时序由FPGA控制。实验证明了振镜偏转扫描可以实现和数据采集卡的可行性,该方案能有效改善实验室现有光声成像系统只能通过步进电机手动调节实现线性扫描,能按照自身需求来采集有用的光声信号,配合后期制作的声透镜为实现一体化光声成像系统提供依据。