超大口径凹非球面反射镜的动态干涉测量技术

为了克服超长光路造成的振动和大气扰动的影响,采用动态干涉测量结合补偿法进行超大口径凹非球面的精密检测.通过分析超大口径凹非球面反射镜检测的难点,采用动态干涉仪克服检测中振动和大气扰动,并利用Zemax光学设计软件,以口径3.5m的凹非球面反射镜为例设计了干涉补偿光路.误差分析结果表明,采用动态干涉仪和补偿法进行超大口径凹非球面反射镜面形检测,不仅可以克服振动和大气扰动的影响,还能达到λ/90以上的检测精度.     

透射非球面计算全息检测技术的研究

为了对透射型非球面镜的面形进行有效测量,提出采用计算全息干涉测量技术,用马赫-泽德干涉仪进行透射非球面镜测量,分析并推导了检测非球面用的计算全息的相位函数,并用Zernike多项式拟合计算全息,直接给出计算全息干涉图样,最后用ZEMAX光学设计软件对整个光学测量系统进行仿真分析与测试．仿真结果与实际的测量结果对比表明,用本文的方法可以对非球面透镜进行高精确度、低成本的测量．     

对迈克尔逊干涉仪等倾成像特性研究

对迈克尔逊干涉仪上形成的等效光源做详细的分析,指出等倾干涉条纹出现椭圆的原因并指明调整思路.     

眼前节光学相干层析系统的设计及实验研究

基于低相干干涉原理及迈克尔逊干涉仪的光学相干层析(OCT)技术,利用中心波长为1310nm的宽带低相干光源(SLED)及傅里叶域快速扫描光学延迟线(RSOD),设计和研制了眼前节OCT系统和探头。系统成像深度大于9mm。对其扫描模式进行分析,矫正所获得的眼前节OCT图像。     

对角式与三角式光学干涉仪设计原理

论述了两种新的分振幅式多光束干涉结构——π/2型对角式以及π/3型三角式光学干涉仪的设计原理,给出了其满足相干条件的数学证明,推导出干涉图样的变化规律,并指明这西种光学干涉仪在教学、演示、位移传感与速度传感技术方面的应用前景。     

利用迈克尔逊干涉仪测量光学球面的曲率半径

提出了一种光学球面曲率半径的无损测量方法，它利用麦克逊干涉仪的白光干涉零级暗条纹测出平面与被测球面相交的圆直径及相应的矢高值后，便可求得球面曲率半径。测量过程中无测量力的影响，也不会损坏被测件表面，而且测量时对被测件安装定位无特殊要求，误差环节少，具有实用意义。     

光纤Mach-Zehnder干涉仪臂长差的精确测量

提出了一种光纤Mach-Zehnder干涉仪臂长差的精确测量方法.理论分析表明,采用白光光纤Michleson解调干涉仪,白光干涉相邻峰值之间的距离为Mach-Zehnder干涉仪两臂光程差的一半.利用改进的干涉条纹观测系统和高精度的位移发生系统,提高了白光干涉峰值信号的识别精度,使Mach-Zehnder干涉仪臂长差的测量分辨率和精度分别达到了1 μm和10 μm.     

基于反衬度的钠光特征谱线实验研究

提出干涉条纹反衬度测量概念,在迈克耳逊干涉仪上对双黄线的波长与波长差进行测量的原理和方法,并对实验测量过程中波长和波长差数据进行了细致的计算.实验测量结果与理论值一致,达到了预期的效果.利用反衬度方法在迈克尔逊干涉仪上实现对钠光特征谱线一种快捷有效测量方法,所测的数据较精确,对研究钠原子的内部结构提供可靠的实验数据,该测量方法可进一步拓展为物理设计性、应用研究性实验.     

半导体激光器自反馈干涉用于纳米测量的研究

当前,精密机械、光电技术、材料工程和生物医学工程等领域都开始进入微观尺度的测量.实现简单、有效的纳米测量技术是科学工业发展的迫切需要. 能够实现纳米测量的方法分为非光学方法和光学方法.前者包括扫描探针法、电容和电感测微法;后者包括X光干涉仪法、各种形式的激光干涉仪法.目前研究较多的是扫描探针显微镜和激光干涉仪.扫描探针显微镜具有原子尺度的分辨率,如扫描隧道显微镜,可以实时地得到表面的三维结构,但仍需利用激光干涉仪进行标定.激光干涉仪采用光学倍程技术、条纹细分技术和锁相干涉技术等可以实现纳米测量,但基本上都结构复杂、造价较高. 因此,寻求新的测量原理和方法,研究实用的测量仪表显得非常必要.自20世纪80年代以来,研究人员就应用激光反馈干涉进行测量,但还不够成熟,有待进一步研究.我校王鸣教授带领的课题组目前在研的国家自然科学基金项目《双外腔激光反馈干涉系统测量微位移和微轮廓的研究》正是此类的研究.将通过激光反馈干涉理论和条纹位相测量技术相结合,发展半导体激光器反馈干涉光源和探测器微于一体的小型传感器,实现光学纳米测量,必将在材料、机械、光电和生物医学等领域有广阔的应用前景. (杜文华供稿)     

激光数字化大型千分尺平行度检查仪的数据采集与测量

在大型千分尺平行度检查仪的测试系统中,不使用Autocad 作支持软件,而根据工作需要自行编制软件,利用数字化仪和计算机异步通讯接口,完成对数据的采集和各种图形显示功能。在实际应用上,可推广到光学中干涉条纹的测量及各种光学元件不平度和光学表面的检测。测量结果较一般仪器精度高,且稳定可靠。     

泰曼双楔等厚干涉小角度精密测量原理

首先介绍泰曼棱镜干涉仪及双楔干涉差动测角原理，在此基础上讨论了以双参考反射镜替代棱镜而构成泰曼双楔等厚干涉小角度精密测量仪的原理及特点     

低相干光干涉法测量光子晶体光纤延时

对相位敏感型低相干光干涉(OLCR)法延时测量系统进行了理论分析,建立了相关数学模型,搭建了基于非平衡迈克尔逊干涉仪的OLCR测量装置,以掺铒光纤放大器(EDFA)自发宽谱光作光源,对光子晶体光纤(PCF)延时(1540～1560nm)进行测量,取得0.14ps左右的测量精度。利用该系统测量光学元件参数,多采用元件末端面反射光与参考光干涉,但对光纤等器件的延时参数进行测量时,利用透射光会更加方便。     

采用二元光学位相板修正干涉仪误差的理论探索

提出了一种利用二元光学位相板修正球面干涉仪误差的新方法,分别采用标量衍射理论和几何光学方法设计二元光学位相板,并且用计算机模拟修正结果,得到了令人满意的结果。同时,阐述了采用计算机图像处理技术修正干涉仪系统误差和检测球面镜的方法。     

获取平面光学元件面形偏差的方法研究

提出一种利用BP神经网络获取平面光学元件面形偏差的方法。该方法先确定一幅干涉条纹图像测试区域中条纹弯曲量和条纹间距,然后对BP神经网络进行训练,最后获取被测平面光学元件的光圈数。通过与Zygo激光干涉仪的测量结果进行比较,发现两者的测量结果相吻合。实验结果表明,该方法不仅可以增强处理干涉条纹图像的适应性,而且可以提高测量精度。     

用迈克尔逊干涉仪测定透明介质的折射率

提出用迈克尔逊干涉仪等倾干涉法测定透明介质的折射率。实验证明,这种方法是有效和简便的,是对迈克尔逊干涉仪实验内容有益的补充。     

关于迈克尔逊干涉条纹的理论分析

本文对迈克尔逊干涉仪的等倾干涉图样变化现象进行了理论的分析，从而圆满地解释了干淑图样随距离变化的现象。     

基于全光纤Mach-Zehnder干涉的应变传感测量

研究了全光纤Mach-Zehnder干涉实验系统,并将其用于微应变的测量.介绍了全光纤M-Z干涉仪测应变系统的基本结构和原理,讨论了应变量的计算方法.通过实验,测量了不同应变情况下的几组信号,并对数据分析处理,解调出包含在干涉信号中的应变信息.实验装置简单,易操作.实验结果表明,全光纤Mach-Zehnder干涉仪与电传感器实验仪相比较,具有更高的频率响应和测量灵敏度.     

劈尖等厚干涉实验条纹不等间距的分析

指出劈尖等厚干涉实验中随着膜厚的增加，条纹间距变大。定性分析了由于构成劈尖的玻璃发生形变导致的严重影响。重点分析了入射光具有一定发散的入射角所造成的影响，通过理论计算和实验结果的对比说明该分析的正确。从而给出了劈尖等厚干涉实验中为减小系统误差测量条纹间距应采取的方法。     

迈克耳孙干涉仪测薄透明体厚度和折射率

提出用迈克耳孙干涉仪同时测量薄透明体厚度和折射率的新方法．根据本方法，当插入迈克耳孙干涉仪光路中的被测透明体与光路呈不同夹角时，对应光程变化可通过等倾干涉圆环的变化定量测量．推导出圆环数、薄透明体与光路夹角、厚度、折射率关系，据此可测得薄透明体厚度和折射率．使用此方法，光学系统只需在测量前校准，测量中不再变动，可进一步降低系统误差．     

关于会聚光路横向剪切干涉仪的几个理论问题探讨

本文探討了会聚光路橫向剪切干涉仪的几个理论问题。它们是光源的临界尺寸,离焦剪切模式,象差干涉图分析及灵敏度等问题。此类问题对干涉仪設计是十分重要的。