Análise comparativa in vivo da detecção de lesões de cárie oclusal e proximal por meio de exame visual (ICDAS), exame radiográfico e transiluminação por fibra ótica (FOTI)

O objetivo do presente trabalho foi avaliar in vivo a detecção de cárie através do exame visual ICDAS, transiluminação por fibra ótica combinado ao ICDAS e exame radiográfico. Um total de 2.279 superfícies proximais e cicatrículas e fissuras em incisivos superiores, pré-molares e molares permanentes e 272 superfícies em molares decíduos em72 escolares (8 a 18 anos) foram avaliadas por um examinador treinado. Os sete escores para detecção de cárie primária do sistema visual ICDAS foram aplicados. Dois equipamentos de transiluminação por fibra ótica foram avaliados: FOTI Schott (SCH), com ponta de fibra ótica com 0,5mm de diâmetro, e FOTI Microlux (MIC), com diâmetro da ponta 3 mm. Durante o exame combinado FOTI/ICDAS, a fibra ótica era utilizada tanto para iluminar quanto para transiluminar a superfície sob avaliação. O exame radiográfico (RX) consistiu de radiografias interproximais posteriores e periapicais anteriores. Os exames foram realizados em consultório odontológico após escovação supervisionada. No primeiro dia de exame, o exame visual utilizando o ICDAS era realizado e em seguida, o exame combinado ao MIC ou SCH. Logo após era realizado o exame radiográfico. Após uma semana, novamente o ICDAS era realizado, e em seguida o exame combinado com o equipamento de FOTI não utilizado na semana anterior. Os exames foram repetidos em 10 pacientes após intervalo mínimo de uma semana para avaliação da reprodutibilidade intra-examinador, a qual apresentou valores de 0,95 (ICDAS), 0,94 (MIC), 0,95 (SCH) e 0,99 (RX) pelo kappa ponderado. Em cicatrículas e fissuras de permanentes, o RX julgou que um número maior de superfícies apresentava lesão em dentina (53) do que os outros métodos (34 a 36); porém não detectou nenhuma lesão em esmalte, as quais foram identificadas pelo ICDAS (94), SCH (107) e MIC (91). Em proximais permanentes, a transiluminação por fibra ótica identificou maior número de proximais como lesão em esmalte - 150 (SCH) e 139 (MIC) - do que o exame visual (106), enquanto o RX identificou somente 43. Em oclusais de decíduos, os quatro métodos julgaram um número aproximadamente similar de superfícies sem lesão (52 a 59) ou com lesão em dentina (21 a 26), assim como para lesões proximais em dentina (31 a 36). Entretanto um número reduzido de lesões proximais decíduas em esmalte foi julgado pelo exame radiográfico (3) em comparação com os outros métodos (15 a 16). Em decíduos, o ICDAS e o FOTI combinado ao exame visual julgaram maior número de lesões proximais em esmalte que o exame radiográfico, sendo que número similar de lesões em dentina foram classificadas pelos quatro métodos em oclusais e proximais de molares decíduos. Em cicatrículas e fissuras de permanentes, tanto o exame visual ICDAS quanto sua combinação aos dois equipamentos de transiluminação apresentaram maior similaridade de superfícies julgadas como lesão em esmalte ou como lesão em dentina, enquanto o exame radiográfico classificou mais superfícies como lesão em dentina e nenhuma como lesão em esmalte. A adição da transiluminação por fibra ótica ao exame visual aumentou em um terço a detecção das lesões cariosas proximais julgadas em dentina pelo ICDAS isoladamente e aproximadamente quadruplicou o número daquelas assim classificadas pela avaliação radiográfica em permanentes.

一种同时测量温度和应变的光纤光栅传感器

报道了一种新型实用的用单根光纤布拉格光栅(FBG)实现温度和应变分离传感的技术。当光纤光栅一部分包层直径变小时，整个光栅可以看成由两个周期相同但直径不同的子光栅连接而成。理沦分析和实验都证实了这两个子光栅具有相同的温度敏感性和不同的应变敏感性．由此实现光纤光栅传感器中温度和应变两参数的分离测量，而且这两个子光栅的中心波长间距可以直接测量应变大小．温度变化不影响所测量的应变值。实验中光栅的一部分包层直径被HF酸腐蚀到82μm．获得了两子光栅应变响应系数分别为0．00201nm/με．0．000858nm/μ

裂缝光纤传感的工程应用

光纤传感的灵敏性及工程"存活率"是其工程实用化的两个关键技术参量,对光纤-混凝土结构两种常用裂缝光纤传感光信号对裂缝宽度的灵敏性与存活率进行了实验研究,对光纤涂覆层对灵敏性影响的大小和机理进行了分析,并制作了灵敏性与存活率均较高的光纤试验样本,与裂缝成45°夹角时,相比于等直径的普通二次涂覆粗光纤(10/125/900μm),样本的灵敏性提高近65%,而存活率亦高出约15%。研究结果可为裂缝光纤传感的优化设计和工程应用提供了基本参照。

光纤涂敷层对光纤裂缝传感器分布式监测能力的影响

基于混凝土模型试验，对涂敷层的传感光纤的裂缝复用能力进行了定量分析，得到了传感光纤和工程结构裂缝夹角在30°，45°，60°时的复用能力与裂缝宽度的关系曲线。对由软性材料构成的光纤涂敷层来说，光纤的复用能力随涂敷层厚度的增加而增大，在与裂缝夹角成45°时，二次涂敷粗光纤的复用能力约为细光纤的5倍，表明光纤敷层对光纤裂缝监测的复用能力具有较大影响。对这种影响的机理进行了理论分析和试验研究，发现当混凝土开裂时，光纤沿混凝土界面的滑移是光纤涂敷层影响光纤裂缝复用能力的主要原因，在光纤与裂缝夹角成45°时，这一影

混凝土高坝裂缝光纤分布式监测能力的研究

基于单点裂缝模型试验结果分析,提出了一种利用瑞利散射的工程结构裂缝光纤监测复用能力的方法,得到水工混凝土裂缝光纤监测两种典型方案的裂缝复用能力,结合三峡工程泄洪坝段上游面出现的裂缝,进行了光纤裂缝传感复用能力的工程适用性分析,进一步揭示工程裂缝光纤分布式监测能力研究的意义.

大坝裂缝方位对光纤裂缝传感器灵敏性的影响

基于混凝土模型试验,对大坝裂缝方位的随机性对基于瑞利散射的光纤裂缝传感灵敏性的影响进行了定量分析,得到了传感光纤在大坝安全监控缝宽控制范围内,与裂缝夹角为20°、30°、45°、60°时的光纤灵敏性与裂缝宽度关系曲线。实验发现裂缝与光纤的方位角每增加15°,则光纤的灵敏性降低一半以上,这表明工程裂缝方位的随机性对光纤裂缝传感的灵敏性具有较大影响。对此影响的力学机理进行了分析,并提出相应的工程对策。

基于U形塑料光纤的氧气传感器

报道了一种基于荧光猝灭原理的光纤氧气传感器.采用塑料光纤作为传感和传光元件进行氧气传感,传感头制成U形.以邻菲咯啉钌作为荧光标记物,用溶胶-凝胶法制备敏感材料.采用相移法来实现对荧光寿命的测定.测量了不同弯曲半径传感头对氧气传感的灵敏度,发现当U形光纤的弯曲半径较小时系统的灵敏度较高.对荧光寿命和氧气浓度的关系进行了测量,发现二者呈亚线性关系,提出双荧光体模型解释这一实验现象.

Development of Microfluidic Devices with the Use of Nanotechnology to Aid in the Analysis of Biological Systems Including Membrane Protein Separation, Single Cell Analysis, and Genetic Markers

Computation technology has dramatically changed the world around us; you can hardly find an area where cell phones have not saturated the market, yet there is a significant lack of breakthroughs in the development to integrate the computer with biological environments. This is largely the result of the incompatibility of the materials used in both environments; biological environments and experiments tend to need aqueous environments. To help aid in these development chemists, engineers, physicists and biologists have begun to develop microfluidics to help bridge this divide. Unfortunately, the microfluidic devices required large external support equipment to run the device. This thesis presents a series of several microfluidic methods that can help integrate engineering and biology by exploiting nanotechnology to help push the field of microfluidics back to its intended purpose, small integrated biological and electrical devices. I demonstrate this goal by developing different methods and devices to (1) separate membrane bound proteins with the use of microfluidics, (2) use optical technology to make fiber optic cables into protein sensors, (3) generate new fluidic devices using semiconductor material to manipulate single cells, and (4) develop a new genetic microfluidic based diagnostic assay that works with current PCR methodology to provide faster and cheaper results. All of these methods and systems can be used as components to build a self-contained biomedical device.

Frequency upconversion properties of Er3+/Yb3+-codoped lead-germanium-bismuth oxide glasses

The frequency upconversion properties of Er3+/Yb3+-codoped heavy metal oxide lead-germanium-bismuth oxide glasses under 975 mn excitation are investigated. Intense green and red emission bands centered at 536, 556 and 672 run, corresponding to the H-2(1/2) --> I-4(15/2), S-4(3/2) --> I-4(15/2) and F-4(9/2) -->I-4(15/2) transitions of Er3+, respectively, were simultaneously observed at room temperature. The influences of PbO on upconversion intensity for the green (536 and 556 nm) and red (672 nm) emissions were compared and discussed. The optimized rare earth doping ratio of Er3+ and Yb3+, is 1:5 for these glasses, which results in the stronger upconversion fluorescence intensities. The dependence of intensities of upconversion emission on excitation power and possible upconversion mechanisms were evaluated and analyzed. The structure of glass has been investigated by means of infrared (IR) spectral analysis. The results indicate that the Er3+/Yb3+-codoped heavy metal oxide lead-germanium-bismuth oxide glasses may be a potential materials for developing upconversion fiber optic devices. (C) 2006 Published by Elsevier Ltd.

基于人工神经网络的大量程光纤实时距离干涉测量仪

提出了一种基于人工神经网络的全光纤化大量程实时距离干涉测量仪．采用双正弦相位调制方法，即通过同时调制半导体激光器的波长和干涉仪的光程差实现外差测量。为了扩大干涉仪的测量范围和消除输出信号中的交叉敏感，采用人工神经网络进行信号处理，把两路经过初步解调的干涉信号作为输入样本，物体距离的实际值作为输出样本，对神经网络进行训练，以使其具有良好的推广能力．实验结果表明神经网络的使用不仅扩大了距离的测量范围而且提高了测量精度．

消除正弦相位调制干涉仪中光强调制影响的全光纤干涉仪

在激光二极管(LD)正弦相位调制(LD-SPM)干涉仪中,通过注入电流调制激光二极管波长的同时,光源输出的光强也被调制,成为测量误差的主要来源之一。提出一种新的消除激光二极管正弦相位调制干涉仪中光强调制影响的干涉仪,给出了具体的理论分析。该干涉仪采用全光纤结构,有效减小外界干扰对干涉测量的影响;采用容易实现的前置信号处理电路和实时相位检测器对干涉信号进行处理,消除了激光二极管光强调制产生的测量误差;同时实现了物体微小位移的高精度实时测量,测量的重复精度达到1 nm。实验结果与其他消除光强调制影响的方法测得

Directly modulated wavelength-multiplexed integrated microring laser array

The first demonstration of a directly modulated microring laser array is presented for on-off keyed, wavelength- division- multiplexed fiber-optic data transmission. GaInAsP-InP microring resonators oscillating at separate wavelengths in the 1.5-μm band are vertically coupled to a common passive waveguide bus, which is fabricated on the reverse side of the InP membrane. Two microrings defined with radii for a wavelength channel separation of 6 nm have been assessed for both individual and simultaneous operation. Negligible power penalty (<0.2 dB) is observed for wavelength-division-multiplexed operation with and without transmission over a 25-km fiber span in a manner which indicates low crosstalk between the integrated sources. A device area of less than 0.12 mm2 per microring on a common passive bus allows a highly scalable solution for short-reach wavelength-multiplexed links. © 2008 IEEE.

40 Gb/s carrierless amplitude and phase modulation for low-cost optical datacommunication links

4 bps/Hz 40 Gb/s carrierless amplitude and phase (CAP) modulation is investigated for next-generation datacommunication links. The 40 Gb/s link achieves double the length of a conventional NRZ scheme, despite using a low-bandwidth source. © 2011 Optical Society of America.

MIMO system capacity improvements using radio-over-fibre distributed antenna system technology

The effect of antenna separation in a 3×3 MIMO system using RoF DAS technology is investigated. Larger antenna separation is found to improve the throughput due to reduced channel correlation and improved SNR. © 2011 Optical Society of America.

Monolithic electro-optically modulated VCSEL suitable for radio over fibre applications to 20 GHz

An integrated EOM VCSELs is shown to offer high linearity (92dB/Hz 2/3 at 6GHz) and by extrapolation ∼90dB/Hz2/3 up to 20GHz. Successful modulation with IEEE 802.11g signals is demonstrated at 6GHz with a 12dB dynamic range. © 2011 Optical Society of America.