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一種用于測(cè)量物質(zhì)光學(xué)參數(shù)的漫射光子密度波系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):12764222閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種用于測(cè)量物質(zhì)光學(xué)參數(shù)的漫射光子密度波系統(tǒng),其特征在于:包括網(wǎng)絡(luò)分析儀、直流電流源、T型偏置器、射頻開關(guān)、激光器和光電檢測(cè)器,所述網(wǎng)絡(luò)分析儀和直流電流源分別與T型偏置器相連,T型偏置器與射頻開關(guān)相連,射頻開關(guān)與激光器相連,激光器與待測(cè)物體相連,待測(cè)物體與光電探測(cè)器相連,光電探測(cè)器與網(wǎng)絡(luò)分析儀相連;

網(wǎng)絡(luò)分析儀發(fā)出的高頻信號(hào)進(jìn)入T型偏置器,在疊加直流驅(qū)動(dòng)信號(hào)后,經(jīng)射頻開關(guān)驅(qū)動(dòng)激光器輸出調(diào)制光信號(hào),照射到待測(cè)物體,攜帶待測(cè)物體信息的輸出光經(jīng)光纖進(jìn)入光電檢測(cè)器,最后信息進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)分析儀。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測(cè)量物質(zhì)光學(xué)參數(shù)的漫射光子密度波系統(tǒng),其特征在于:所述的高頻信號(hào)為30KHz-3GHz的高頻信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于測(cè)量物質(zhì)光學(xué)參數(shù)的漫射光子密度波系統(tǒng),其特征在于:信息回到網(wǎng)絡(luò)分析儀后,依據(jù)設(shè)定的激光器波長值,經(jīng)過測(cè)量、標(biāo)準(zhǔn)化和歸一化后,得到待測(cè)物體幅值A(chǔ)(r)和相位θ(r);

接著,用輻射方程進(jìn)行擬合處理:

<mrow> <msub> <mi>S</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>C</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>I</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>r</mi> <mi>A</mi> <mo>(</mo> <mi>r</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mi>r</mi> </mfrac> <mo>=</mo> <msqrt> <mfrac> <mrow> <msqrt> <mrow> <msup> <mi>&omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>v</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <msub> <mi>&mu;</mi> <mi>a</mi> </msub> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>+</mo> <msub> <mi>v&mu;</mi> <mi>a</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mi>v</mi> <mi>D</mi> </mrow> </mfrac> </msqrt> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,SAC為交流振幅斜率;r為光電探測(cè)器與激光器之間的距離;ω為信號(hào)的調(diào)制角頻率,計(jì)算公式為ω=2πf,f為信號(hào)的頻率;v為光在多散射介質(zhì)內(nèi)的速度,v=c/n,n為多散射介質(zhì)折射率,c為光在真空中的傳播速度;D為光子散射系數(shù),D=1/{3[μa+(1-g)μs]},μa為吸收系數(shù),即光子在被組織吸收之前所走過的平均路徑長度的倒數(shù);

μs為散射系數(shù),是在兩次連續(xù)的散射之間光子所走過的平均路徑長度的倒數(shù);約化散射系數(shù)μ,s=(1-g)μs,g為平均散射余弦,g=<cosθ>;為相位部分斜率;

由(1)、(2)公式可分別得到SAC

整理(1)和(2)并帶入D=1/{3[μa+(1-g)μs]}后得到:

帶入SAC(3)和(4)聯(lián)立求解可得吸收系數(shù)μa和約化散射系數(shù)μ,s。

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