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氧化石墨烯修饰腐蚀型长周期光纤光栅的禽流感病毒免疫传感器 认领
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作者 石胜辉 王鑫 +9 位作者 罗彬彬 王亚杰 刘志江 聂青林 马培杰 吕清明 鲁友铭 吴胜昔 赵明富 巫涛江 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期45-53,共9页
提出了一种使用基于氧化石墨烯修饰包层腐蚀型长周期光纤光栅应用于检测禽流感病毒的免疫传感器.氧化石墨烯通过氢键结合在包层腐蚀型长周期光纤光栅表面上,并通过共价键将禽流感病毒单克隆抗体与氧化石墨烯表面的羧基相结合.利用氧化... 提出了一种使用基于氧化石墨烯修饰包层腐蚀型长周期光纤光栅应用于检测禽流感病毒的免疫传感器.氧化石墨烯通过氢键结合在包层腐蚀型长周期光纤光栅表面上,并通过共价键将禽流感病毒单克隆抗体与氧化石墨烯表面的羧基相结合.利用氧化石墨烯上吸附的禽流感病毒单克隆抗体与禽流感病毒抗原的特异性结合引起的长周期光纤光栅谐振波长变化进行检测.结果表明,该氧化石墨烯修饰包层腐蚀型长周期光纤光栅免疫传感器对禽流感病毒的检测极限为40 ng/mL,传感器的解离常数为~1.6×10^-7 mol/L,检测范围为40 ng/mL~200μg/mL.通过对禽流感病毒空白尿囊液、禽流感病毒尿囊液和新城疫病毒尿囊液进行检测,表明免疫传感器具有良好的特异性和临床性.该免疫传感器具有应用于禽流感病毒的快速和早期诊断的可能. 展开更多
关键词 光纤传感 免疫传感器 长周期光纤光栅 氧化石墨烯 禽流感病毒
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文章速递一种基于EWMA-PCA的水质光谱数据标准化方法研究 认领
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作者 周思寒 胡新宇 +5 位作者 汤斌 赵明富 李奉笑 汪仁杰 肖棋森 肖渝 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3443-3450,共8页
模型传递对于解决由于样本与各仪器响应函数不同所导致的量测信号不一致具有重要意义,而解决模型传递的有效方法是仪器或数据标准化。针对现有的光谱标准化方法中,鲜有对紫外-可见吸收光谱的应用研究,且紫外-可见光谱法水质多参数检测... 模型传递对于解决由于样本与各仪器响应函数不同所导致的量测信号不一致具有重要意义,而解决模型传递的有效方法是仪器或数据标准化。针对现有的光谱标准化方法中,鲜有对紫外-可见吸收光谱的应用研究,且紫外-可见光谱法水质多参数检测光谱探测单元存在分辨率、精度、响应范围不统一,难以进行不同仪器间测试数据的比对及多参数数据拟合的问题,提出采用EWMA-PCA归一化算法,实现紫外-可见水质光谱在不同仪器上的模型传递。EWMA(exponentially weighted moving-average)是一种指数加权平均移动算法,用以寻找以较高概率产生观察紫外-可见水质光谱数据的系统发生树,最大概率复原理论紫外-可见水质光谱数据,使紫外-可见光谱特征不丢失、不偏移,减小由于数据处理对紫外-可见水质光谱数据的影响。采用不同浓度的邻苯二甲酸氢钾溶液,对日本滨松C10082CAH光谱仪、美国海洋光学Maya2000Pro光谱仪以及厦门奥谱天成ATP2000光谱仪进行对比测试实验。对比组1选取源机滨松C10082CAH光谱仪和目标机海洋Maya2000Pro光谱仪,对比组2选取源机滨松C10082CAH光谱仪和目标机奥谱天成ATP2000光谱仪,对比组3选取源机海洋Maya2000Pro光谱仪和目标机奥谱天成ATP2000光谱仪。三组比对实验结果表明,该算法能很好地应用于不同的比对光谱仪中,在采用EWMA-PCA归一化算法对水质吸收光谱数据标准化后,相关系数达到99.576 5%,方差达到0.082 3%,且波峰偏移量可降低至0.000 5%,基于EWMA-PCA归一化光谱标准化算法具适应性广、所需传递样本少、传递精度高等优点,研究结果对光谱法水质检测仪器的广泛应用具有重要理论指导意义和工程应用参考价值。 展开更多
关键词 紫外-可见水质光谱 指数加权平均移动-主成分分析 标准化 归一化 模型传递
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探测角度对笔束X射线荧光CT成像质量的影响 认领
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作者 马致臻 蒋上海 +5 位作者 罗彬彬 石胜辉 邹雪 汤斌 吴德操 赵明富 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第16期284-290,共7页
常规X射线荧光计算机断层扫描(XFCT)成像中,探测角度与荧光收集效率密切相关。基于MCNP5设计了多探测角度下笔束XFCT成像系统,对质量浓度为1%的金纳米溶液柱形模体进行成像仿真,并采用滤波反投影(FBP)算法、联合代数重建(SART)算法和最... 常规X射线荧光计算机断层扫描(XFCT)成像中,探测角度与荧光收集效率密切相关。基于MCNP5设计了多探测角度下笔束XFCT成像系统,对质量浓度为1%的金纳米溶液柱形模体进行成像仿真,并采用滤波反投影(FBP)算法、联合代数重建(SART)算法和最大似然模型期望最大化(ML-EM)算法重建元素分布。通过对比度噪声比定量分析不同角度下不同算法重建图像的效果,研究探测角度对成像质量的影响。结果表明,FBP算法在背向散射角度下有较好的成像质量,SART算法和ML-EM算法在垂直角度和背向散射角度均有较好的成像质量。 展开更多
关键词 X射线荧光计算机断层扫描 散射噪声 探测角度 位置优化 对比度噪声比
基于有序视觉词袋模型的图像相似性衡量 认领
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作者 宋涛 赵明富 +1 位作者 刘帅 曹利波 《华中科技大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期67-72,78,共7页
针对当前广泛应用的BOVW模型存在精度不足问题,提出一种基于有序视觉词袋模型的相似性衡量方法.首先,对经过K-mean聚类得到的高维视觉单词,采用LLE(locally linear embedding)流形学习算法降至一维,对一维数据进行排序,并以此顺序对高... 针对当前广泛应用的BOVW模型存在精度不足问题,提出一种基于有序视觉词袋模型的相似性衡量方法.首先,对经过K-mean聚类得到的高维视觉单词,采用LLE(locally linear embedding)流形学习算法降至一维,对一维数据进行排序,并以此顺序对高维单词排序获得有序词袋库;其次,对样本图像的所有局部特征,以该特征在词袋中对应的有序单词索引号构建图像局部特征谱;最后,对训练样本和测试样本的局部特征谱作差求得残差,并以残差的1-范数衡量图像的相似性.KITTI数据集相似性衡量实验表明,有序BOVW模型相似性识别率明显高于无序BOVW模型. 展开更多
关键词 计算机视觉 图像相似性 有序词袋模型 局部特征谱 数据降维
基于残差扩展网络的性别识别方法研究 认领
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作者 黄丽雯 黄俊木 +3 位作者 宋涛 陈兵 王勃 黄铮 《激光杂志》 北大核心 2020年第8期77-82,共6页
针对利用面部静态图像实现的性别识别方法在远距离情况下失效的问题,提出了一种基于步态分析的性别识别方法。首先以步态剪影的高宽比特性确定步态周期并生成步态能量图作为神经网络输入,其次,提出残差扩展模块以构建残差扩展网络,对步... 针对利用面部静态图像实现的性别识别方法在远距离情况下失效的问题,提出了一种基于步态分析的性别识别方法。首先以步态剪影的高宽比特性确定步态周期并生成步态能量图作为神经网络输入,其次,提出残差扩展模块以构建残差扩展网络,对步态能量图进行深度训练提取步态深度特征,最后用SVM代替神经网络全连接层作为分类器进行性别识别。CASIA-B数据集实验表明该算法具有较高的性别识别率,并对视角、背包协变量具有较强鲁棒性。 展开更多
关键词 性别识别 残差扩展模块 残差扩展网络 支持向量机(SVM) 深度特征
氧化石墨烯集成腐蚀型81°倾斜光栅生物传感器 认领
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作者 王亚杰 罗彬彬 +6 位作者 石胜辉 蒋上海 吴德操 吴胜昔 鲁友铭 巫涛江 赵明富 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期81-88,共8页
为了改善普通81°倾斜光纤光栅在生化检测中灵敏度低、检测极限不理想等问题,提出一种基于氧化石墨烯修饰腐蚀型81°倾斜光纤光栅的牛血清蛋白生物传感器,分析了该传感器的原理与传感特性.使用氢氟酸溶液腐蚀减小光栅直径,提高... 为了改善普通81°倾斜光纤光栅在生化检测中灵敏度低、检测极限不理想等问题,提出一种基于氧化石墨烯修饰腐蚀型81°倾斜光纤光栅的牛血清蛋白生物传感器,分析了该传感器的原理与传感特性.使用氢氟酸溶液腐蚀减小光栅直径,提高其对折射率的灵敏度,并用氧化石墨烯修饰光栅,然后将牛血清蛋白单克隆抗体固定于光栅表面,用于对牛血清蛋白的特异性检测.实验结果表明,氧化石墨烯集成腐蚀型81°倾斜光纤光栅生物传感器对牛血清蛋白的检测范围为0.15~15 nmol/L,检测极限为~0.165 nmol/L,其线性响应区域的灵敏度为~182 pm/(nmol·L^-1),传感器的检测范围较氧化石墨烯集成标准直径81°倾斜光纤光栅有所降低,但其灵敏度提高了5.3倍,且检测极限有较大的改善. 展开更多
关键词 光纤光学 倾斜光纤光栅 氧化石墨烯 牛血清蛋白 生物传感器
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基于氧化石墨修饰长周期光纤光栅的传感特性 认领 被引量:1
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作者 石胜辉 王鑫 +2 位作者 赵明富 吴德操 罗彬彬 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2305-2314,共10页
提出一种基于氧化石墨烯(GO)修饰的长周期光纤光栅(LPFG)传感器。利用氢氧化钠溶液对LPFG表面进行羟基化处理,采用氢键结合的方式使GO固定在光栅表面,形成基于GO修饰的LPFG传感器。实验研究了GO-LPFG对外部折射率及温度的响应特性,结果... 提出一种基于氧化石墨烯(GO)修饰的长周期光纤光栅(LPFG)传感器。利用氢氧化钠溶液对LPFG表面进行羟基化处理,采用氢键结合的方式使GO固定在光栅表面,形成基于GO修饰的LPFG传感器。实验研究了GO-LPFG对外部折射率及温度的响应特性,结果表明该GO-LPFG的平均折射率灵敏度较未涂覆GO的LPFG提高1.09倍,温度灵敏度略有降低。随着光栅直径的减小,GO-LPFG的平均折射率灵敏度进一步提高。当光栅直径为108μm时,在折射率1.333~1.448内的平均波长和耦合强度折射率灵敏度分别约为38.99 nm/RIU和57.33 dB/RIU,与未采用GO修饰直径为108μm的LPFG及直径为125μm的GO-LPFG相比,其平均波长和耦合强度折射率灵敏度分别提高1.45,2.17,3.80和3.42倍。该GO-LPFG传感器在各种大分子量的病毒抗原蛋白、生物病菌等生物检测领域具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 光纤传感 长周期光纤光栅 氧化石墨烯 灵敏度
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修饰不同金纳米颗粒的极大角倾斜光纤光栅折射率传感特性研究 认领
8
作者 赵明富 鲁姣 +7 位作者 罗彬彬 石胜辉 王亚杰 吴德操 蒋上海 邹雪 王鑫 巫涛江 《半导体光电》 CAS 北大核心 2019年第3期321-327,共7页
研究了分别使用大尺寸金纳米壳与星型金纳米颗粒修饰极大角倾斜光纤光栅(ExTFG)的局域表面等离子体共振(LSPR)传感器,实验对比了这两种ExTFG-LSPR传感器的折射率传感特性。实验结果表明:修饰星型金纳米颗粒的ExTFG传感器,其TM、TE模的... 研究了分别使用大尺寸金纳米壳与星型金纳米颗粒修饰极大角倾斜光纤光栅(ExTFG)的局域表面等离子体共振(LSPR)传感器,实验对比了这两种ExTFG-LSPR传感器的折射率传感特性。实验结果表明:修饰星型金纳米颗粒的ExTFG传感器,其TM、TE模的基于波长变化的折射率灵敏度分别提升约15.52和12.8nm/RIU,但共振吸收效应不明显;而修饰大尺寸金纳米壳的ExTFG传感器,在大尺寸金纳米壳的LSPR作用下,其TM、TE模的基于波长变化的折射率灵敏度分别提升约31.1和26.99nm/RIU,同时,TM与TE模在C-L波段表现出强烈的共振吸收,基于归一化强度变化的折射率灵敏度分别约为185.18%/RIU和251.83%/RIU。 展开更多
关键词 极大角倾斜光纤光栅 金纳米壳 星型金纳米颗粒 局域表面等离子体共振 折射率
极大倾角光纤光栅悬臂梁振动传感器性能优化 认领
9
作者 罗彬彬 谢浪 +6 位作者 王亚杰 邹雪 石胜辉 叶露 蒋上海 赵明富 汪治华 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期75-84,共10页
提出一种利用极大倾角光纤光栅(Ex-TFG)谐振峰的3 dB点进行悬臂梁低频振动检测的优化方法。对Ex-TFG的轴向应变和弯曲应变特性进行理论分析和实验验证;对基于光强调制的Ex-TFG振动传感的光谱响应特性进行理论分析,采用Ex-TFG谐振峰的3 d... 提出一种利用极大倾角光纤光栅(Ex-TFG)谐振峰的3 dB点进行悬臂梁低频振动检测的优化方法。对Ex-TFG的轴向应变和弯曲应变特性进行理论分析和实验验证;对基于光强调制的Ex-TFG振动传感的光谱响应特性进行理论分析,采用Ex-TFG谐振峰的3 dB点对振动进行实验研究。实验结果表明:1)Ex-TFG在轴向应变和弯曲应变条件下,其谐振波长均发生蓝移,横电(TE)模和横磁(TM)模的轴向应变灵敏度分别为-2.8 pm/με和-1.8 pm/με,透射强度基本不变,在0~0.4 m-1的曲率范围内基于光强变化的弯曲应变灵敏度分别为2.6 dB/m-1和1.2 dB/m-1,基于波长漂移的弯曲应变灵敏度分别为-3.34 nm/m-1和-2.53 nm/m-1;2)在低频振动的检测中,Ex-TFG的TE模和TM模的谐振峰3 dB点的振动加速度灵敏度分别为113.54 mV/g和100.93 mV/g,比谐振峰的峰值波长点(100%点)的振动加速度灵敏度高2倍多,且信噪比(SNR)高约10 dB。此外,SNR随悬臂梁厚度的增大而增大;3)在相同条件下,TE模具有比TM模更高的振动响应灵敏度,但TM模比TE模具有更好的输出稳定性。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤光栅 轴向应变 弯曲应变 振动传感 等强度悬臂梁
基于脉冲耦合神经网络的HS变分光流算法研究 认领
10
作者 宋涛 陈兵 +3 位作者 赵明富 黄铮 王勃 黄俊木 《激光杂志》 北大核心 2019年第2期98-104,共7页
针对经典HS光流算法对噪声的敏感问题,提出一种基于脉冲耦合神经网络模型的HS变分光流鲁棒性算法。算法利用脉冲耦合神经网络的神经元变阈值点火特性,首先对序列图像进行神经元变阈值点火训练,突出图像特征点及其轮廓,再将处理后的序列... 针对经典HS光流算法对噪声的敏感问题,提出一种基于脉冲耦合神经网络模型的HS变分光流鲁棒性算法。算法利用脉冲耦合神经网络的神经元变阈值点火特性,首先对序列图像进行神经元变阈值点火训练,突出图像特征点及其轮廓,再将处理后的序列图像作为HS光流算法的激励,并利用变分的方法计算序列图像的光流场。最后采用角度平均误差和平均端点误差的误差估计来评价算法精度。使用标准Middlebury数据集和实拍数据测试,实验结果显示,该算法既能得到稠密的光流场还对噪声具有更好的鲁棒性。 展开更多
关键词 光流法 脉冲耦合神经网络 变分方法 变阈值点火 运动检测
融合特征光流与角点特征的图像特征匹配算法研究 认领 被引量:2
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作者 赵明富 陈兵 +1 位作者 宋涛 曹利波 《半导体光电》 CAS 北大核心 2019年第4期539-545,549共8页
图像特征匹配是视觉里程计的重要环节,针对视觉图像序列特征点匹配中存在的匹配精度低问题,提出一种融合金字塔特征光流与角点特征的精确快速图像特征匹配算法。算法首先利用ORB(二进制定向简单描述符)算法快速提取图像特征点,然后融合... 图像特征匹配是视觉里程计的重要环节,针对视觉图像序列特征点匹配中存在的匹配精度低问题,提出一种融合金字塔特征光流与角点特征的精确快速图像特征匹配算法。算法首先利用ORB(二进制定向简单描述符)算法快速提取图像特征点,然后融合金字塔Lucas-Kanade特征光流的追踪特性,使用局部特征窗口计算图像特征点位移矢量。接着针对图像特征的匹配对齐问题以及特征丢失问题,算法采用K最近邻半径搜索作为特征滤波器移除混淆的匹配,最后使用RANSAC(Random Sample Consensus)算法剔除冗余误匹配点对,提高匹配率。通过多组实验数据对比,该算法的图像特征匹配率可达到98%。对比传统的ORB特征匹配算法,该算法在实时性和图像特征匹配精度上均有显著提高。 展开更多
关键词 金字塔特征光流 特征匹配 视觉里程计 ORB特征 RANSAC
基于小波变换的压缩感知理论对水质检测紫外-可见光谱数据的去噪研究 认领 被引量:4
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作者 赵明富 唐平 +4 位作者 汤斌 何鹏 徐杨非 邓思兴 石胜辉 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期844-850,共7页
消除噪声影响对提高直接光谱法水质检测系统的测量稳定性和精度都具有重要意义。直接光谱法在线水质检测系统通常采用长寿命、无需预热的脉冲氙灯和适用于复杂检测环境的工业级光谱探测装置。针对整个光谱探测系统受到光源、光路和光电... 消除噪声影响对提高直接光谱法水质检测系统的测量稳定性和精度都具有重要意义。直接光谱法在线水质检测系统通常采用长寿命、无需预热的脉冲氙灯和适用于复杂检测环境的工业级光谱探测装置。针对整个光谱探测系统受到光源、光路和光电转换器件的严重影响,测定的光谱数据含有大量噪声这一实际问题,提出了基于小波变换的压缩感知去噪算法,并与传统小波阈值去噪方法进行了比较实验。针对化学需氧量为200 mg·L-1的邻苯二甲酸氢钾标液的紫外-可见光谱数据进行去噪处理,采用压缩感知去噪算法,将信号在小波域内分解,得到含噪高频系数;采用随机高斯矩阵作为压缩感知算法的观测矩阵,压缩比设置为2,对高频系数进行观测;选择正交匹配追踪算法恢复高频小波系数的稀疏性,从而达到去噪目的。同时针对传统的小波阈值去噪,采用daubechies4作为小波基的软阈值滤波方法对光谱数据进行去噪处理。为验证去噪算法的可行性,采集某溪水和城市生活污水的光谱信号分别采用以上两种方法进行去噪处理,实验结果表明:基于小波变换的压缩感知去噪算法适用于紫外-可见光谱法在线水质检测系统,该方法能在保留水样原始光谱信号的吸收特征的前提下有效地去噪,且去噪效果优于小波阈值去噪算法。与小波阈值去噪算法相比,信噪比提高了12.201 5 dB,均方根误差减小了0.009 3,峰值信噪比增加了5.299 dB。不仅避免了小波阈值去噪过程中阈值的选取依靠主观判断问题,而且在重构过程中有效地抑制了噪声,为直接光谱法检测水质参数提供了一种新的解决方案。 展开更多
关键词 水质检测 噪声 压缩感知 小波阈值去噪 紫外-可见光
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基于极大倾角光纤光栅的龙门架低频振动传感系统的性能研究 认领 被引量:2
13
作者 胡新宇 杨万猛 +5 位作者 罗彬彬 赵明富 叶露 卢化锋 石胜辉 谢浪 《半导体光电》 CAS 北大核心 2018年第5期758-762,共5页
提出了一种光强解调型极大倾角光纤光栅(Excessively Tilted Fiber Grating,ExTFG)的龙门架低频振动传感器。首先分析Ex-TFG振动传感的基本原理和传感特性,实验分析Ex-TFG的偏振相关谐振峰的损耗强度与横向压力的关系;然后通过弹性膜... 提出了一种光强解调型极大倾角光纤光栅(Excessively Tilted Fiber Grating,ExTFG)的龙门架低频振动传感器。首先分析Ex-TFG振动传感的基本原理和传感特性,实验分析Ex-TFG的偏振相关谐振峰的损耗强度与横向压力的关系;然后通过弹性膜片将PZT的振动信号转换为对传感器的横向压力;再通过光电探测模块把光信号转化为电信号;并且对输出信号进行FFT变换分析。实验结果表明,所设计的传感系统对正弦信号频率响应时间为0.045s,检测范围为1~10Hz,平均误差为0.085Hz,最大误差率为1.4%,幅度响应的线性度为96.46%,传感性能良好,其FFT变换主频分量占80%以上,对低频振动信号的传感与检测具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 极大倾角光纤光栅 低频振动传感 龙门架 压电陶瓷
主成分分析联合Fisher判别在紫外-可见光谱法水质检测中的应用 认领 被引量:4
14
作者 赵明富 唐平 +2 位作者 汤斌 徐杨非 邓思兴 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2018年第6期436-446,共11页
水质类型的判别是实现光谱法水质参数准确检测的重要前提.针对直接光谱法水质检测系统采集的光谱数据信息冗余较大的问题,利用主成分分析消除信息指标间的相关性,实现光谱数据的降维和特征信息提取。采集某化工厂和某溪水水样的紫外-可... 水质类型的判别是实现光谱法水质参数准确检测的重要前提.针对直接光谱法水质检测系统采集的光谱数据信息冗余较大的问题,利用主成分分析消除信息指标间的相关性,实现光谱数据的降维和特征信息提取。采集某化工厂和某溪水水样的紫外-可见光谱数据,利用主成分分析联合Fisher判别的方法建立判别模型,以12组水样光谱数据作为训练样本,6组作为测试样本,对模型的判别能力进行论证和检验,并与传统的Fisher判别模型进行对比实验。实验结果表明,利用主成分分析联合Fisher判别模型可以有效消除信息冗余带来的影响,相比传统的Fisher判别模型具有分类精度高、回代误判率为零、计算时间短等优点,计算时间由传统Fisher判别方法的0.6733 s减少到0.6012 s.该方法为直接光谱法水质类型判别工程实用化提供了一种高效手段。 展开更多
关键词 主成分分析 FISHER判别 紫外-可见光谱法 水质检测
基于极大倾角光纤光栅的降钙素原免疫传感器 认领 被引量:1
15
作者 赵明富 徐杨非 +5 位作者 罗彬彬 石胜辉 蒋棚俊 鲁姣 唐平 吴胜昔 《半导体光电》 CAS 北大核心 2018年第1期10-14,20共6页
降钙素原(Procalcitonin,PCT)对于反映患者炎症甚至败血症患病程度具有重要意义。为实现低浓度PCT的免标记检测,利用极大倾角光纤光栅(Excessively Tilted Fiber Grating,Ex-TFG)的低温度交叉敏感性和高折射率灵敏度的优点,在光纤... 降钙素原(Procalcitonin,PCT)对于反映患者炎症甚至败血症患病程度具有重要意义。为实现低浓度PCT的免标记检测,利用极大倾角光纤光栅(Excessively Tilted Fiber Grating,Ex-TFG)的低温度交叉敏感性和高折射率灵敏度的优点,在光纤的表面修饰金黄色葡萄球菌(Staphylococcus Aureus Protein A,SPA),再将PCT单克隆抗体固定在SPA分子层,从而构成对PCT具有特异性检测功能的免疫传感器。实验结果表明:降钙素原含量为0.5ng/mL时,谐振波长红移约13pm;PCT的浓度为200ng/mL时,Ex-TFG的红移量基达约125pm;浓度为1 000ng/mL时,红移量趋于饱和,最大红移量约150pm。通过对实验数据拟合,发现Ex-TFG谐振波长的红移量与PCT浓度之间的关系满足Langmuir模型,相关性系数为0.98。该方法为低浓度PCT的检测提供了一种免标记、快速的检测方法。 展开更多
关键词 极大倾角光纤光栅 免疫传感器 降钙素原 免标记
机械写制π相移弯曲不灵敏光纤长周期光栅滤波器 认领
16
作者 石胜辉 罗彬彬 +2 位作者 汤斌 陈立功 赵明富 《太赫兹科学与电子信息学报》 北大核心 2018年第5期921-925,共5页
采用2个交错放置的具有π相移的周期性刻槽板对弯曲不敏感光纤径向施力,形成了机械写制π相移长周期光栅(LPGs)滤波器。实验研究了压力和子光栅个数对π相移光纤光栅的光谱影响以及光栅的偏振相关损耗(PDL)。结果表明:两侧阻带的传输损... 采用2个交错放置的具有π相移的周期性刻槽板对弯曲不敏感光纤径向施力,形成了机械写制π相移长周期光栅(LPGs)滤波器。实验研究了压力和子光栅个数对π相移光纤光栅的光谱影响以及光栅的偏振相关损耗(PDL)。结果表明:两侧阻带的传输损耗由施加在光纤上面的压力决定,子光栅的个数决定π相移光纤光栅的通带宽度,但不影响通带中心波长;对LP13耦合模,当π相移个数从1增加到9时,滤波器通带带宽由8.2nm增加到53.8nm。LP13包层模具有最大PDL,其值约为6.86dB。该方法制作的π相移长周期光纤光栅(LPFG)具有可重构性,结构简单,易于操作,在光纤通信和传感领域具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 光纤光学 带通滤波器 π相移长周期光纤光栅 周期性压力
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基于星形金纳米颗粒修饰的81°倾斜光纤光栅生物传感器 认领
17
作者 罗彬彬 赵明富 +1 位作者 石胜辉 刘永 《半导体光电》 CAS 北大核心 2018年第5期634-639,共6页
提出一种星形金纳米颗粒修饰的81°倾斜光纤光栅(TFG)生物传感器。通过金黄色葡萄球菌蛋白A固定法,将自制的高纯度新城疫病毒(NDV)单克隆抗体固定于81°TFG表面,制成对NDV具有特异性检测功能的生物传感器。结果表明,传感器... 提出一种星形金纳米颗粒修饰的81°倾斜光纤光栅(TFG)生物传感器。通过金黄色葡萄球菌蛋白A固定法,将自制的高纯度新城疫病毒(NDV)单克隆抗体固定于81°TFG表面,制成对NDV具有特异性检测功能的生物传感器。结果表明,传感器对NDV的最低探测极限达10~25pg/mL,检测饱和点约为1 000pg/mL;在0~200pg/mL具有较好的线性相关度(R2约为0.911),相应的灵敏度约为1 394pm/(ng/mL)。此外,通过对NDV的特异性和临床性测试,表明该生物传感器对NDV具有高度的特异性和临床有效性。 展开更多
关键词 光纤传感 81°倾斜光纤光栅 星形金纳米颗粒 新城疫病毒
基于81°倾斜光纤光栅的新城疫病毒免疫传感器 认领 被引量:4
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作者 罗彬彬 吴胜昔 +8 位作者 王玲玲 张中豪 徐杨非 蒋棚俊 石胜辉 邹雪 鲁姣 赵明富 刘永 《光学学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期38-46,共9页
提出一种基于81°倾斜光纤光栅(81°-TFG)的新城疫病毒(NDV)免疫传感器。分析81°-TFG传感器的基本原理和传感特性。利用金黄色葡萄球菌蛋白A(SPA)修饰81°-TFG的表面,然后将自制的高纯度新城疫病毒单克隆抗体(M... 提出一种基于81°倾斜光纤光栅(81°-TFG)的新城疫病毒(NDV)免疫传感器。分析81°-TFG传感器的基本原理和传感特性。利用金黄色葡萄球菌蛋白A(SPA)修饰81°-TFG的表面,然后将自制的高纯度新城疫病毒单克隆抗体(MAbs)通过SPA分子固定于81°-TFG表面,从而制成对NDV抗原特异性检测的传感器。实验结果表明:该免疫传感器对NDV的探测极限在0.1~0.2ng/mL之间,检测饱和点约为1.0ng/mL;在0~1.0ng/mL范围内具有良好的线性度(R^2约为0.982),灵敏度约为342pm/(ng·mL^-1);且该传感器具有良好的可重用性和对NDV抗原的高度特异性,并能用于NDV的临床检测。相对于传统的免疫荧光技术、酶联免疫等生化检测方法,本文提出的方法具有免标记、操作简便、快速检测等优点。 展开更多
关键词 光纤光学 免疫传感器 倾斜光纤光栅 新城疫病毒
紫外-可见光谱水质检测系统的多束LED光纤耦合研究 认领 被引量:1
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作者 赵明富 邓思兴 +2 位作者 汤斌 唐平 陈海军 《半导体光电》 北大核心 2017年第6期883-887,共5页
针对紫外-可见光谱水质检测系统单个LED光源输出功率低、光束质量差的问题,提出了一种多束紫外LED光源与光纤合束耦合的结构设计方案。运用ZEMAX光学分析软件开展了仿真设计研究,针对紫外LED光源与光纤耦合发散角较大的问题,设计了非球... 针对紫外-可见光谱水质检测系统单个LED光源输出功率低、光束质量差的问题,提出了一种多束紫外LED光源与光纤合束耦合的结构设计方案。运用ZEMAX光学分析软件开展了仿真设计研究,针对紫外LED光源与光纤耦合发散角较大的问题,设计了非球面准直透镜,准直后发散角为0.403mrad;针对光束尺寸与光纤的匹配问题,进行了消色差双分离聚焦耦合透镜的设计。实验结果表明,合束LED光束汇聚的弥散斑的RMS尺寸为186.412μm,GEO点尺寸为290.071μm,光束中95%以上的能量集中在300μm以内,实现了多束LED光源与光纤的高效耦合。 展开更多
关键词 紫外-可见光谱法 多束紫外LED 准直 聚焦 光纤耦合 ZEMAX
基于荧光猝灭原理的塑料光纤溶解氧传感器 认领 被引量:4
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作者 赵明富 周慧 +3 位作者 李成成 田霞 邹文根 钟年丙 《半导体光电》 CAS 北大核心 2017年第1期26-29,共4页
为了在线测量微生物燃料电池内溶解氧浓度,提高微生物燃料电池的产电效率,利用荧光猝灭原理,采用邻啡咯啉钌作为荧光标记物,并采用溶胶-凝胶法制备了氧敏感膜。将该敏感膜固定在塑料光纤表面,通过测量荧光指示剂发出的荧光强度实现了对... 为了在线测量微生物燃料电池内溶解氧浓度,提高微生物燃料电池的产电效率,利用荧光猝灭原理,采用邻啡咯啉钌作为荧光标记物,并采用溶胶-凝胶法制备了氧敏感膜。将该敏感膜固定在塑料光纤表面,通过测量荧光指示剂发出的荧光强度实现了对溶解氧浓度的测量。实验结果表明,传感器的相对荧光强度与溶解氧浓度具有较好的线性关系,拟合系数达到0.980 7,且传感器具有良好的可逆性。 展开更多
关键词 塑料光纤 荧光猝灭 溶解氧 传感器
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