Semiconductor Laser Multi-Spectral Sensing and Imaging

Multi-spectral laser imaging is a technique that can offer a combination of the laser capability of accurate spectral sensing with the desirable features of passive multispectral imaging. The technique can be used for detection, discrimination, and identification of objects by their spectral signature. This article describes and reviews the development and evaluation of semiconductor multi-spectral laser imaging systems. Although the method is certainly not specific to any laser technology, the use of semiconductor lasers is significant with respect to practicality and affordability. More relevantly, semiconductor lasers have their own characteristics; they offer excellent wavelength diversity but usually with modest power. Thus, system design and engineering issues are analyzed for approaches and trade-offs that can make the best use of semiconductor laser capabilities in multispectral imaging. A few systems were developed and the technique was tested and evaluated on a variety of natural and man-made objects. It was shown capable of high spectral resolution imaging which, unlike non-imaging point sensing, allows detecting and discriminating objects of interest even without a priori spectroscopic knowledge of the targets. Examples include material and chemical discrimination. It was also shown capable of dealing with the complexity of interpreting diffuse scattered spectral images and produced results that could otherwise be ambiguous with conventional imaging. Examples with glucose and spectral imaging of drug pills were discussed. Lastly, the technique was shown with conventional laser spectroscopy such as wavelength modulation spectroscopy to image a gas (CO). These results suggest the versatility and power of multi-spectral laser imaging, which can be practical with the use of semiconductor lasers

Влияние атмосферных неоднородностей на дальностный портрет в лазерных локационных системах

Распознавание объектов является одной из важных задач лазерных локационных систем. Распознавание по дальностному портрету является одним из методов решения этой задачи. Среда распространения – один из искажающих дальностный портрет факторов. В работе рассмотрено влияние на дальностный портрет плоскости и сферы атмосферной неоднородности – дыма

Алгоритм коррекции амплитудных профилей обратного рассеяния зондирующего излучения в лидарах-облакомерах

В работе описан алгоритм коррекции амплитудных профилей эхосигнала, регистрируемых биаксиальными метеолидарами. Применение описанного алгоритма позволяет исключить влияние на измеряемыепрофили коэффициента обратного рассеяния таких факторов как квадрат расстояния, зона неполного перекрытия лазерного пучка и поля зрения приемного канала лидара, неопределенность начала отсчета высоты трассы, другие аппаратные амплитудные и временные параметры прибора. Проводится обсуждение полученных результатов

Laser Based Mid-Infrared Spectroscopic Imaging – Exploring a Novel Method for Application in Cancer Diagnosis

A number of biomedical studies have shown that mid-infrared spectroscopic images can provide both morphological and biochemical information that can be used for the diagnosis of cancer. Whilst this technique has shown great potential it has yet to be employed by the medical profession. By replacing the conventional broadband thermal source employed in modern FTIR spectrometers with high-brightness, broadly tuneable laser based sources (QCLs and OPGs) we aim to solve one of the main obstacles to the transfer of this technology to the medical arena; namely poor signal to noise ratios at high spatial resolutions and short image acquisition times. In this thesis we take the first steps towards developing the optimum experimental configuration, the data processing algorithms and the spectroscopic image contrast and enhancement methods needed to utilise these high intensity laser based sources. We show that a QCL system is better suited to providing numerical absorbance values (biochemical information) than an OPG system primarily due to the QCL pulse stability. We also discuss practical protocols for the application of spectroscopic imaging to cancer diagnosis and present our spectroscopic imaging results from our laser based spectroscopic imaging experiments of oesophageal cancer tissue

Приборостроение-2023

Издание включает материалы 16-й Международной научно-технической конференции «Приборостроение – 2023» по направлениям: измерительные системы и приборы, технические средства безопасности; методы исследований и метрологическое обеспечение измерений; физические, физико-математические, материаловедческие и технологические основы приборостроения; оптико-электронные системы, лазерная техника и технологии. Материалы конференции могут представлять интерес для научных работников, преподавателей вузов, аспирантов и магистрантов, специалистов реального сектора экономики, занимающихся исследованиями, разработкой и производством приборов и измерительных систем