一种基于45°双驱动对称结构弹光调制的生物传感系统

    公开(公告)号:CN107543814A

    公开(公告)日:2018-01-05

    申请号:CN201710700685.4

    申请日:2017-08-16

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及生物传感技术领域,更具体而言,涉及一种基于45°双驱动对称结构弹光调制的生物传感系统,该系统实现了原位、快速、高精度、高灵敏度、高重复性、低成本,并且在测量过程中便于操控。该系统包括检测激光、起偏器、生化反应池、微流注射泵、可调节狭缝、弹光调制器、检偏器、光电探测器、FPGA控制模块和控制电脑,生化反应池由半柱面镜与硅晶片采用PDMS间隔封装而成,并且还构建有流入通道和输出通道,两个通道均与微流注射泵联接,弹光调制器为45°双驱动对称结构弹光调制器,包括成45°角的双驱动压电晶体和弹光晶体,所述压电晶体通过LC谐振高压控制电路与FPGA控制模块连接。本发明主要应用在生物传感方面。

    一种基于PEM的新型红外光谱反演方法及其装置

    公开(公告)号:CN105136299B

    公开(公告)日:2017-07-18

    申请号:CN201510251077.0

    申请日:2015-05-18

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及一种红外光谱反演方法,具体涉及一种基于PEM的新型红外光谱反演方法及其装置,是一种采用弹光调制干涉具、无需知道零光程差点、高通量的红外光谱测量方法;提出一种非傅里叶变换的新型PEM红外光谱反演方法,该方法只需以PEM驱动频率为参考,以等时间采样方式采集一个驱动周期的干涉信号,无需知道零光程差点;最大光程差以短波长、单色性较好的632.8nm的氦氖激光器为参考得到;对PEM调制的干涉信号进行快速傅里叶变换,得到矩阵B,通过最大光程差L0和测量光谱波段范围得到系数矩阵A,由公式得到被测光光谱;本发明主要应用在红外光谱反演方法方面。

    一种基于磁旋光和AOTF的偏振光谱成像测量结构

    公开(公告)号:CN104535191B

    公开(公告)日:2017-01-18

    申请号:CN201410857811.3

    申请日:2014-12-31

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明一种基于磁旋光和AOTF的偏振光谱成像测量结构,属于偏振光谱成像测量结构技术领域;提供一种基于磁旋光和AOTF的偏振光谱成像测量结构,该结构完全通过电脑控制磁旋光线圈电压和AOTF的驱动频率实现偏振光谱成像,无运动部件,且只需一个面阵列光电探测器;包括前置望远准直光学模块、磁致旋光调制器、AOTF、挡光板、成像光学模块、面阵列光电探测器和控制电脑,所述前置望远准直光学模块、磁致旋光调制器、AOTF、挡光板、成像光学模块和面阵列光电探测器依次放置,所述面阵列光电探测器与控制电脑连接;本发明主要应用在偏振光谱成像测量方面。

    一种星载高角度分辨率激光告警探测方法及装置

    公开(公告)号:CN105865637A

    公开(公告)日:2016-08-17

    申请号:CN201610201344.8

    申请日:2016-04-01

    Applicant: 中北大学

    CPC classification number: G01J9/0246 G01C1/00

    Abstract: 本发明涉及激光告警探测技术领域,更具体而言,涉及一种星载高角度分辨率激光告警探测方法及装置;该系统只需一个焦平面探测器即可实现激光高角度分辨率探测,通过光栅衍射获得激光波长信息,该系统具有结构紧凑、大视场、高角度分辨率、探测波长数多、体积小等优点,适用于星载激光告警;通过闪耀光栅、短焦透镜和焦平面探测器实现被测激光波长和粗略入射方向的测量,入射方向的粗测量是为透镜阵列的高精度角度测量提供大致的入射角范围,透镜阵列中的每一个透镜都对应很小的激光入射角范围,在小的入射角范围内对应到焦平面探测器的每个象元上就可实现高分辨率的角度测量,大大提高激光告警系统的角度定位精度;本发明主要应用在激光探测方面。

    一种基于声光滤光和电光相位调谐的高光谱全偏振成像仪

    公开(公告)号:CN105157837A

    公开(公告)日:2015-12-16

    申请号:CN201510278825.4

    申请日:2015-05-28

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及高光谱成像仪技术领域,具体涉及一种基于声光滤光和电光相位调谐的高光谱全偏振成像仪,是一种高光谱成像与全偏振成像相结合的成像装置,涉及对观测目标的空间、光谱和偏振信息同时探测获取的方法;该光谱偏振成像仪基于声光可调谐滤光器实现分光和DKDP纵向电光相位调制器实现偏振探测;包括:前置成像镜头,对被测目标辐射、反射、散射和透射光进行收集准直缩束,并一次成像于AOTF;DKDP纵向电光相位调制器,进行相位调谐,AOTF,进行滤光和检偏,遮光板,将通过AOTF的0级和+1级衍射光遮挡;二次成像传导镜头,将-1级衍射光二次成像于面阵列成像CCD上;和控制计算机;本发明主要应用在高光谱成像仪方面。

    一种提高AOTF成像空间分辨率和光谱分辨率的方法

    公开(公告)号:CN104977084A

    公开(公告)日:2015-10-14

    申请号:CN201510391690.2

    申请日:2015-07-06

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及AOTF光谱成像技术领域,涉及一种提高AOTF成像空间分辨率和光谱分辨率的方法;提出一种采用多次迭代去逼近真值的优化算法,在某波长下,将CCD成像的每个象元得到的光强减去由于光谱和衍射角展宽的干扰光,从而获得光强真值,该真值是经过多次迭代获得,因此方法将AOTF获得的二维图像和一维光谱的数据立方经过多次迭代来提高最终的成像空间分辨率和光谱分辨率;首先对AOTF衍射角展宽进行测量,然后对AOTF衍射光谱展宽进行测量,经过上述两者的测量得出衍射效率η(xi+m,yj,λk,mdλ);通过AOTF光谱成像获得被测目标在CCD的象元(xi,yj)探测的光强I0(xi,yj,λk);通过公式进行多次迭代;本发明主要应用在AOTF光谱成像方面。

    一种弹光调制测旋光的装置及方法

    公开(公告)号:CN104964750A

    公开(公告)日:2015-10-07

    申请号:CN201510355428.2

    申请日:2015-06-25

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及一种弹光调制测旋光的装置及方法,属于弹光偏振调制的应用研究领域;提供一种实时、高速、高精度和高灵敏的光学旋光测量装置及方法;本发明是基于弹光偏振调制技术、差分平衡探测技术和数字锁相放大技术实现的,检测激光被扩束准直后经分光棱镜一分为二,一束光构成检测光路,另一束光构成参考光路,参考光路和检测光路光强相同时,差分输出携带旋光信息的调制交流信号,探测器输出直流信号,交流信号经前置放大后,经AD采集输入FPGA完成数字锁相,直流信号经低通滤波后,由AD采集输入FPGA,连同数字锁相数据传入计算机,最后,计算机完成旋光数据处理,存储和显示;本发明主要应用在弹光偏振调制的应用和旋光测量方面。

    一种基于偏振成像的高反光金属表面缺陷检测装置及方法

    公开(公告)号:CN118032787A

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202410286931.6

    申请日:2024-03-13

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于分焦面偏振成像及缺陷检测技术领域,具体涉及一种基于偏振成像的高反光金属表面缺陷检测装置及方法,包括USB信号传输接口、分焦面偏振探测器、放大光学显微镜镜头、多波长环形照明光源、高精度载物二维位移平台、高反光金属缺陷样品、环形光源驱动控制器、显微镜支架和计算机。本发明利用散射偏振成像技术,获得滤除杂散光后的偏振图像。通过对亮部失真部分进行降饱和,获得初步滤光降曝光的图像。进一步利用环形光源进行暗场成像,获得整个镜面金属的暗场图像,获得进一步的降曝图像,经过两步降曝过程得到少曝光或无曝光图像,为下一步的数据处理提供真实完善的细节和纹理的图像。

    一种基于单弹光调制器的光谱椭偏精确测量装置及方法

    公开(公告)号:CN115684026A

    公开(公告)日:2023-02-03

    申请号:CN202211181705.9

    申请日:2022-09-27

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于光谱椭偏测量装置及方法技术领域,具体涉及一种基于单弹光调制器的光谱椭偏精确测量装置及方法,所述单色仪的光路方向上依次设置有起偏器、弹光调制器、被测样品,所述被测样品的反射光路上依次设置有检偏器、探测器。通过对单个弹光调制加单色仪宽波段单色光扫描,结合对调制后的光电信号进行多倍频信号锁相放大,提高信号的信噪比,结合对多倍频信号幅值理论计算实时获得弹光调制器自身调制相位幅值波动,解决长时间工作及环境影响导致弹光调制器相位延迟幅值不稳定问题,并且根据单色仪输出波长的不同可实时调节弹光调制器驱动电压,以保证最佳调制效率。

    一种双PEM偏振态分析精确修正装置及方法

    公开(公告)号:CN115683563A

    公开(公告)日:2023-02-03

    申请号:CN202211181699.7

    申请日:2022-09-27

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于偏振态分析精确修正方法技术领域,具体涉及一种双PEM偏振态分析精确修正装置及方法,包括被测光、第一弹光调制器、第二弹光调制器、检偏器、探测器、弹光驱动控制及多路数字锁相放大电路和计算机,所述被测光的光路方向上依次设置有第一弹光调制器、第二弹光调制器、检偏器和探测器,所述第一弹光调制器、第二弹光调制器和探测器电性连接在弹光驱动控制及多路数字锁相放大电路上,所述弹光驱动控制及多路数字锁相放大电路电性连接在计算机上。本发明通过两个弹光调制器,结合锁相放大获得多个不同差频及倍频信号,结合理论计算获得两个弹光调制器自身影响和环境影响导致静态相位延迟和调制相位幅值不稳定的修正。

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