使用改进型科勒照明系统的全场光学相干层析成像系统_朱晓萌

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使用改进型科勒照明系统的全场光学相干层析成像系统_朱晓萌高万荣朱越

第３４卷第５期２０１４年５月
光学学报ＡＣＴＡＯＰＴＩＣＡＳＩＮＩＣＡ
Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ Leabharlann ５，Ｍａ０１４ｙ２
使用改进型科勒照明系统的全场光学相干层析成像系统
朱晓萌高万荣朱越
（）南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏南京２１００９４摘要研制了一套基于林尼克干涉仪结构的全场光学相干层析成像（系统，以获得高质量的全场光学相ＦＦＣＴ）－Ｏ干层析图像。不同于大多数Ｆ本系统采用卤素灯作为光源，搭建改进型科ＦＣＴ系统所采用的光纤束照明方式，－Ｏ勒照明系统进行照明。选用Ｉ对其内部结构进行了成像实验，通过四步移相ｎｔｅｌＰｅｎｔｉｕｍ４处理器芯片作为样品，实验结果证实了成像系统的可行性。使用改进型科勒算法根据四幅连续的相移干涉图像获得了样品的层析图像，照明系统的Ｆ与现有的Ｆ结构简单便于制作，且成本低廉，为实现高分辨率光ＦＣＴ成像系统，ＦＣＴ系统相比，－Ｏ－Ｏ学相干层析成像提供了简单易行的方法。关键词成像系统；科勒照明；光学相干层析成像；移相干涉术：／中图分类号ＴＮ２４７文献标识码Ａｄｏｉ１０．３７８８ＡＯＳ２０１４３４．０５１１００２
ＩｍｐｒｏｖｅｄＫｈｌｅｒＩｌｕｍｉｎａｔｉｏｎａｓｅｄＦｕｌｌＦｉｅｌｄＯｔｉｃａｌＣｏｈｅｒｅｎｃｅ－Ｂ－ｐＴｏｍｏｒａｈｓｔｅｍｇｐｙＳｙ

PE new (朱精华)

7/50
Optima 2100DV 独一无二的双阵列DBI-CCD 固态检测器
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DBI-CCD 检测器原理图
Output
参比谱线
Register for the reference measurement 2 mm CCD array
3.5 mm
CCD array
分析谱线
Output 3 mm l
12/50 12/50
DBIDBI-CCD 检测器的特点
• 优异的稳定性与可靠性
杰出的峰定位准确性－永远无需找峰可采用IEC和MSF方法去除光谱干扰可采用IEC和MSF方法去除光谱干扰用户无需进行检测器校正优异的紫外区性能
13/50 13/50
动态波长校正技术
Dynamic Wavelength Stabilization
11/50 11/50
DBIDBI-CCD 检测器的特点灵活的数据再处理功能
一次测量得到所有的光谱信息
•不需要重新进样就可以进行数据再处理，大大减少编辑方法时间 •进行分析参数校正以得到正确的分析结果 •节约样品，降低消耗，节约分析时间 •传统的扫描型ICP对此无能为力传统的扫描型ICP对此无能为力
• 一体化设计，安装在独立的恒温进样室 (稳定要一到几个小时） • 可实时调整炬管位置以适应不同基体样品
– 灵活的进样选择
• 有多种雾化器和雾室供选择 • 进样距离更短，节约分析时间
• 完美的设计 • 不再使用大功率管!
•
两块分段式固态CCD检测器(SCD)(与2100不一两块分段式固态CCD检测器(SCD)(与2100不一样） – 紫外、可见区都获得最佳性能
（不是真正的全谱，依赖于检测器是否可以覆盖全波长不是真正的全谱，依赖于检测器是否可以覆盖全波长范围）

激光散斑法测量定向纳米流体中纳米粒子速度

激光散斑法测量定向纳米流体中纳米粒子速度钱明倪晓武摘要本文利用激光散斑测速法测量定向纳米流体中纳米粒子的运动。

首先建立了针对纳米粒子的光学特性的激光散斑测速系统(Laser Speckle Velocimetry，LSV)，利用实验、数值模拟证实了激光照射纳米流体确能形成散斑。

根据改进的实验装置建立了层流物理模型，进而构建了定向纳米流体实验装置，获得了时间间隔很短的相邻两幅散斑图。

最后对相邻两幅散斑图进行图像处理和信息提取，得到了纳米粒子运动矢量图。

关键词激光散斑法；纳米流体；纳米粒子1 引言纳米流体是指把金属或非金属纳米粉体分散到水、醇、油等传统换热介质中，制备成均匀、稳定、高导热的新型换热介质[1]。

大量实验表明纳米流体的导热系数比原介质流体有很大幅度提高[2-6]。

国内外的科学工作者展开了大量的研究，提出了各种物理模型试图解释纳米流体的传热机理[7-13]，其中纳米粒子的运动被认为是导致纳米流体导热性能显著提高的主要因素。

因此，研究一套测试系统来探测纳米粒子在纳米流体中的运动状态是迫切且意义重大的，本文利用激光散斑测速法测量定向纳米流体中纳米粒子的运动。

2 测量纳米流体中纳米粒子运动的LSV系统组成2.1 传统LSV系统组成作为最基本的二维LSV系统(如图1所示)，系统的基本构成为：照明流场的瞬态二次或多次曝光光源(包括片光形成技术)、散斑记录装置、散斑处理和判读设备。

2.2 针对纳米流体的LSV系统组成[14]微米级示踪粒子的散射光足够强，只需少量的粒子被照亮，散射光的相互干涉就可以形成散斑。

而纳米粒子由于其小尺寸效应而显示出独特的光学特性。

因此我们对原LSV系统中光源的照射方式和记录装置的接收方式进行改进，新系统的组成如图2，主要由激光光源、透镜L 1和L 2组成的扩束透镜组、纳米流体透明管道和CCD记录装置组成，扩束透镜组中的透镜L 1和L 2的焦距分别为f 1和f 2，其焦距可根据具体的扩束倍数要求选定。

一种前照灯光学组件、照明装置、前照灯和车辆[发明专利]

专利名称：一种前照灯光学组件、照明装置、前照灯和车辆专利类型：发明专利
发明人：仇智平,朱柯仰,祝贺,桑文慧
申请号：CN202010519122.7
申请日：20200609
公开号：CN112781003A
公开日：
20210511
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及车灯，公开了一种前照灯光学组件，包括聚光元件(1)和透镜支架(2)，其中所述透镜支架(2)上形成有适于容纳所述聚光元件(1)的空腔，该空腔内与所述聚光元件(1)上形成有适于相互嵌合的嵌合结构，所述聚光元件(1)通过所述嵌合结构嵌合在所述空腔内。

本发明还公开了包含该前照灯光学组件的照明装置、前照灯以及包含该前照灯的车辆。

本发明的前照灯光学组件通过设置在聚光元件(1)和透镜支架(2)上设置能够相互嵌合的嵌合结构以将聚光元件(1)和透镜支架(2)连接，保证两者之间的安装精度，提高光学效率。

申请人：华域视觉科技(上海)有限公司
地址：201821 上海市嘉定区叶城路767号
国籍：CN
代理机构：北京润平知识产权代理有限公司
代理人：黄志兴
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单片式微型滤色膜LCoS的照明系统设计

小，寿命长，比较适合用做微型投影仪的光源。
本文首次提出一种基于ＬｏＣＳ和ＬＤ光源的简单紧凑的照明方式。在柯拉照明原理基础上，使用简化Ｅ
收稿日期：２１— ２Ｏ收到修改稿日期：２１卜１００１一１０卜０２作者简介：高慧芳（９５）１８一，女（族）汉，河南商丘人。硕士研究生，主要研究基于ＬＤ的照明设计。Ｅｍａｌｇｏｆａ＠ｇａｌｏＥ－ｉａｈｇｏｍｉｔｍ。：．
ＧＡＨｕ－ｎ，ＬＵＱｉ—ｉｏＩｅｇＨＡＮＧＷｅ－ｉＯｉａｇｆＩｎｘａ，ＬＵＰｎ，Ｚｎｚ，ＹＵＦｉｏｇｅｈｎ－
（ｔｔＫｙＬｂｒｔｒＳａｅｅａｏａｏｙｏｆＭｏｅｎＯｔａｓｕｅｔｔｎＯｔａｎｉｅｒｇｄｒｐｉｌｎｔｍｎａｉ，ｐｉｌｇｎｅｉｃＩｒｏｃＥｎ
ｔｎｍｉｉｆｃｅｃｆｈｈｌｐｏｅｔｎｓｓｍ．％ａｄｓａｉｎｆｒｉｂｖ０Ｔｅｔｉｋｅｓｏｒｓｓｏｅｉｎｙｏｅｗｏｅｒｊｃｉｔｉ９９ａｓｎｉｔｏｙｅｓ４ｎｔｌｉｍｔｉａｏｅ９％．ｈｃｎｓｆｐａｕｏｙｓｈ
ｓｔｎｅｒｔｎｌｔｐｕｉｒｔｇｔｇｚｎａｅｇｔｉｔｅＬＳｐａｅＢｅｉｅ，ｈｓｓｓｅｂｃｍｅｉｌｎｅｔｇｔａｉａｏ，ｎｆｍｉｌｈｉｏｅｃｎｂｏｌｈＣｏｌｎ．ｓｄｓｔｉｙｔｍｅｏｓｓｍｐｅａｄｉｈｏｓｏｙｉｎＯ

科勒照明光路系统的研究与应用

子浓度的升高而增加；在 380nm 激发时荧光随钙离子浓度的升高而降低。利用此性质
可求出与细胞内钙离子浓度有直接关系的两波长荧光激发强度比值，并通过有效结合
常数经公式计算出钙离子浓度[3,4]。
实验中通常是测量 fura 染料在两种波长(340nm/380nm)激发下的荧光强度，并计算
强度比值 R，然后根据如下公式计算出[Ca2+]i：
学位论文作者签名：周菲菲日期：2009 年 01 月 19 日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有
关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将
本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保
3. Comparison of the experiment results with the simulation results, as well as the energy efficiency analysis of this system.
The fluorescence microscope condenser acts an important function in collecting and conducting light onto microscope sample plane for illumination, whose performance has a significant influence on microscopy imaging, detection and extraction of fluorescence relating signals. Points concerning the second task mainly discussed were:

LED植物补光照明系统对拟南芥萌发率的效用探究

LED植物补光照明系统对拟南芥萌发率的效用探究赵启蒙;周小丽;周明琦;刘木清【摘要】根据光谱范围对植物生长的影响以及LED的光源特性,本文设计了一种用于拟南芥生长补光的LED照明系统.该系统主要由LED照明模块、电源驱动器、调光控制器以及定时器等几个部分组成.通过对LED和荧光灯的光谱分析以及照度测试,我们可以发现LED照明系统更高效,可以实现与植物叶绿素吸收光谱峰值完全吻合.在对拟南芥种子萌发率测试实验中,可以看出LED组和荧光灯组在最终萌发率上几乎无差异,但LED组消耗的功率仅为荧光灯组的一半.实验也认为LED组中的红外模块延缓了萌发时间.【期刊名称】《照明工程学报》【年(卷),期】2012(023)003【总页数】5页(P64-68)【关键词】LED;植物补光;荧光灯;光谱分析;种子萌发率【作者】赵启蒙;周小丽;周明琦;刘木清【作者单位】复旦大学电光源研究所,先进照明技术教育部工程研究中心,上海200433;复旦大学电光源研究所,先进照明技术教育部工程研究中心,上海200433;复旦大学电光源研究所,先进照明技术教育部工程研究中心,上海200433;复旦大学电光源研究所,先进照明技术教育部工程研究中心,上海200433【正文语种】中文1 引言我国作为世界上的农业大国，以仅有世界7%的耕地养活了占世界22%的人口，农业在我国国民经济中有着重要的地位。

但是目前我国大部分农业仍然使用着传统的粗放式种植方式，高成本，低效率，存在污染。

高效节能无污染的新型农业种植技术成为了当前国民经济中亟待发展的一环［1］。

近些年来，随着大功率LED技术的不断发展，使得红光、蓝光和远红外光等大功率单色光LED的技术越来越成熟。

由于大功率单色光LED具有光源体积小、光效高、寿命长、波长范围窄与冷光源等特点，而且可以实现与光合作用吸收峰值波长完全吻合，较传统光源有着明显的优势。

因此LED光源在农业领域的应用具有良好的发展前景［2］。

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ＩｍｐｒｏｖｅｄＫｈｌｅｒＩｌｕｍｉｎａｔｉｏｎａｓｅｄＦｕｌｌＦｉｅｌｄＯｔｉｃａｌＣｏｈｅｒｅｎｃｅ－Ｂ－ｐＴｏｍｏｒａｈｓｔｅｍｇｐｙＳｙ
ＺｈｕＸｉａｏｍｅｎａｏＷａｎｒｏｎｈｕＹｕｅＧＺｇｇ
氙弧灯和卤素灯。对生物组织显微成像过程中，常使用临界照明临界照明是将光源直接成像和科勒照明两种方式：到样品平面上，光源亮度的不均匀性可能导致在样品平面成像的光斑亮度也不均匀，从而影响观察效科勒照明是将发光光源成像到前置聚光镜的后果；焦平面，再由聚光镜成像在无限远处，这样在样品表从而照度均匀。并且由于面处没有灯丝的像形成，在样品上没有热焦点形成，因此即使长时照度均匀，间照明，也不会出现灼伤，这一点对于生物组织成像非常重要。
８］，本文基于林尼克干涉仪结构［研制了一套使
与图１所示的照明结构相比，采用改进的光路结构，在相同的显微物镜数值孔径下，更容易实现对样品的均匀照明，且能充分利用光源发出的光功率。实验表明，采用同样的光源，到达样品表面的光强得到了增强。通过改变透镜ｆ可以改变透镜ｆ２的焦距，２与显微物镜之间的距离，以便于放置分光棱镜等。本文研制的ＦＦＣＴ系统的结构图如图３所示，－Ｏ系统基于林尼克干涉仪结构，使用卤素灯作为光源，）宽带光源经科勒照明系统后，被分光棱镜（分光成ＢＳ分别投射在两个完全相同参考臂光束和样品臂光束，的显微物镜ＭＯ的后焦平面２０× ，０．５ＮＡ）ｒ和ＭＯｓ（上，实现对样品的均匀照明。实验中卤素灯的中心波有效带宽４长为５５０ｎｍ，５０～６５０ｎｍ。参考镜（ＲＭ）置于压电陶瓷微位移器（上，样品载物台安装在ＰＺＴ）电动位移平台上。当参考光和样品光光程小于光源相干长度时，两光束发生干涉，ＢＳ反射后的光束由成（像透镜ｌ聚焦在面阵Ｃｅｎｓ２６０ｍｍ）ＣＤ上。ｆＬ＝０．６１ λ ０，由横向分辨率公式 Δ 可得系统横向ｘ＝ＮＡ根据轴向分辨率公式分辨率的理论值约为０．７μ ｍ；２λ ２ｌｎ０，可得系统轴向分辨率的理论值约ｚ＝ Δ π Δ λ
非入侵性成像技术，可对生物组织等获取在体光学断层成像，在生物医学领域具有重要的应用前景
［］２－５
。
基本的Ｏ时域ＯＣＴ技术有两种：ＣＴ（ＴＤ－
；收到修改稿日期：２０１３１２０２２０１４０１０６收稿日期：－－－－）基金项目：国家自然科学基金（６１２７５１９８，６０９７８０６９
（ＳｃｈｏｏｌｏＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＯｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏａｎｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｆｐｇｙ，Ｎｊｇｙｆｇｙ，，，）Ｎａｎｉｎ２１００９４ＣｈｉｎａｉａｎｓｕｊｇＪｇＡｂｓｔｒａｃｔＡＬｉｎｎｉｋｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｍｉｃｒｏｓｃｏｅｂａｓｅｄｆｕｌｌｆｉｅｌｄｏｔｉｃａｌｃｏｈｅｒｅｎｃｅｔｏｍｏｒａｈＦＦＣＴ）ｓｓｔｅｍｉｓ－－－Ｏｐｐｇｐｙ（ｙｄｅｖｅｌｏｅｄｔｏｏｂｔａｉｎｈｉｈｕａｌｉｔｏｔｉｃａｌｓｅｃｔｉｏｎａｌｉｍａｅｓ．ＣｏｍａｒｅｄｗｉｔｈｏｔｈｅｒＦＦＣＴｓｓｔｅｍｓｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄｗｉｔｈ－－Ｏｐｇｑｙｐｇｐｙ），ｒｏｏｓｅｄｏｔｉｃａｌｆｉｂｅｒ（ＯＦｂｕｎｄｌｅｔｈｅｉｍｒｏｖｅｄＫｈｌｅｒｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎａｒｒａｎｅｍｅｎｔｗｉｔｈａｈａｌｏｅｎｌａｍｉｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｐｐｐｐｇｇｐＦＦｈａｓｅＣＴｓｓｔｅｍ．ＡｔｏｍｏｒａｈｉｃｉｍａｅｏｆａｎＩｎｔｅｌＰｅｎｔｉｕｍ４ｃｈｉｉｓｒｅｔｒｉｅｖｅｄｆｒｏｍｆｏｕｒｓｅｕｅｎｔｉａｌｓｈｉｆｔｅｄ－Ｏ－ｐｙｇｐｇｐｑｂｕｓｉｎａｆｏｕｒｓｔｅａｌｏｒｉｔｈｍ．Ｔｈｅｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｃｏｎｆｉｒｍｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｏｆｔｈｅｉｍａｉｎｒｏｏｓｅｄｉｎｔｅｒｆｅｒｏｒａｍｓ－ｙｐｐｙｇｇｐｐｇｇｇｓｓｔｅｍ．ＴｈｅｉｍｒｏｖｅｄＫｈｌｅｒｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎｂａｓｅｄＦＦＣＴｓｓｔｅｍｉｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｉｔｓｕｓｅｏｆｓｉｍｌｅｒｏｏｓｅｄ－－Ｏｙｐｙｙｐｐｐ，ｅｌｅｍｅｎｔｓａｎｄｌｏｗｅｒｃｏｓｔｐｒｏｖｉｄｉｎａｓｉｍｌｅａｎｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒｈｉｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎＯＣＴｉｍａｉｎ．－ｇｐｇｇｇ；；；ｈａｓｅＫｅｗｏｒｄｓｉｍａｉｎｓｓｔｅｍｓＫｈｌｅｒｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎｏｔｉｃａｌｃｏｈｅｒｅｎｃｅｔｏｍｏｒａｈｓｈｉｆｔｉｎｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒ－ｙｐｇｇｙｐｇｐｙｇｙＯＣＩＳｃｏｄｅｓ１０．２９４５；１１０．４５００；１２０．３１８０１
前焦平面处，经聚光镜ｆ２成像在显微物镜的后焦平，面上（改变ＦＢ面）Ｓ大小可以控制照明范围。
图２改进型科勒照明系统结构图Ｆｉ．２ＩｍｒｏｖｅｄＫｈｌｅｒｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｇｐ
第３４卷第５期２０１４年５月
光学学报ＡＣＴＡＯＰＴＩＣＡＳＩＮＩＣＡ
Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．５，Ｍａ０１４ｙ２
使用改进型科勒照明系统的全场光学相干层析成像系统
朱晓萌高万荣朱越
（）南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏南京２１００９４摘要研制了一套基于林尼克干涉仪结构的全场光学相干层析成像（系统，以获得高质量的全场光学相ＦＦＣＴ）－Ｏ干层析图像。不同于大多数Ｆ本系统采用卤素灯作为光源，搭建改进型科ＦＣＴ系统所采用的光纤束照明方式，－Ｏ勒照明系统进行照明。选用Ｉ对其内部结构进行了成像实验，通过四步移相ｎｔｅｌＰｅｎｔｉｕｍ４处理器芯片作为样品，实验结果证实了成像系统的可行性。使用改进型科勒算法根据四幅连续的相移干涉图像获得了样品的层析图像，照明系统的Ｆ与现有的Ｆ结构简单便于制作，且成本低廉，为实现高分辨率光ＦＣＴ成像系统，ＦＣＴ系统相比，－Ｏ－Ｏ学相干层析成像提供了简单易行的方法。关键词成像系统；科勒照明；光学相干层析成像；移相干涉术：／中图分类号ＴＮ２４７文献标识码Ａｄｏｉ１０．３７８８ＡＯＳ２０１４３４．０５１１００２

，：ｍ＿作者简介：朱晓萌（女，硕士研究生，主要从事光学相干层析成像方面的研究。Ｅ－ｍ１９８８—）ａｉｌｅｎｚｘｍ＠ａｌｉｕｎ．ｃｏｍｇｙ，导师简介：高万荣（男，教授，博士生导师，主要从事生物医学光学、光电成像、光学相干层析成像技术等方面的１９６１—）：ｗ研究。Ｅ－ｍａｉｌａｏｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ＠ｎｇｊ０５１１００２１－
８］等［研制的第一套ＦＦＣＴ系统采用ＬＥＤ光源进－Ｏ［］行照明，Ａｋｉｂａ等９研制的ＦＦＣＴ系统选用了－ＯＳＬＤ光源。近年来发展的ＦＦＣＴ系统多采用热－Ｏ］１０－１１光源［加光纤束进行照明，使用的热光源主要有

使用改进型科勒照明系统的全场光学相干层析成像系统_朱晓萌