激光干涉测长中的数据处理——拨码盘和插补相结合

一、激光干涉测长系统 激光干涉测长系统原理方框图如图土所示。 激光干涉仪是改型的迈克尔逊干涉仪。测量镜位移量L为: L=λ/2 N 式中N为干涉条纹数。经放大整形后的光电讯号代表λ/2。若通过逻辑电路对代表λ/2为计量单元的电讯号再进行四细分,则测量镜位移量L为:     

费佐干涉仪脉冲波长计的研究

本文介绍了一种静态干涉波长计.它既适用于连续激光也适用于脉冲激光.静态光学系统是由费住干涉仪、单模光纤和准直光路组成.所产生的平行干涉条纹成像于线型光电二极管列阵,再由IBM微机进行数据分析.实验结果表明分辨率优于2×10~(-6).     

激光波长测量精度

随着可调谐染料激光技术的发展,激光光谱工作更为活跃,使用经典的光谱仪测激光波长在测量精度和速度方面均不相适应。世界上纷纷研制出高精度快速测量波长计。我们最近研制的Michelson型干涉仪激光动态波长计,测量精度达到10~(-6)。本论文详细分析了影响激光波长测量的因素,提出进一步提高的方法。 动态激光波长计,主要由三部分组成:一个带有移动端面的Michelson干涉仪,一     

双频激光干涉式大尺寸轴径测量仪的研究

采用激光准直仪出射的高稳定光线瞄准和定位吸附在被测工件直径两端点上的两个磁性定位块上的光电接收器,同时使用双频激光干涉仪直接测量出这两个光电接收器中心间的距离,通过几何计算得到被测直径大小.试验表明,该方法测量精度较高,测量系统的相对误差小于5×10-8.     

一台高准确度的激光波长计

染料激光器及高分辨激光光谱研究需要波长的绝对测量。为此,研制了这台高准确度波长计。 一、基本原理和设计考虑 在图1中,当参考和待测的激光光束同时射入干涉仪,在它们彼此同轴条件下,角锥反射镜沿导轨匀速移动一定距离,分别记录下两激光干涉条纹数,就可以求得待测激光的波长λ_2: λ_2=n_2/n_1·N_1/N_2λ_1 (1) 式中λ_1、λ_2分别为参考和待测激光真空波长;N_1、     

激光干涉仪线性测长的准直调节方法

概述了激光干涉仪在半导体工艺设备精度分析领域的应用,简单介绍了光路准直对线性测长的影响。依据激光干涉仪的准直测量原理,详细介绍了激光干涉仪准直的调节方法。     

激光合成波长纳米测量干涉仪的非线性误差分析

描述了激光合成波长纳米测量干涉仪的测量原理,分析了非线性误差对该干涉仪的影响,得出了由偏振光非正交、椭偏化和光学元件偏振非正交及椭偏化等对该干涉仪造成的非线性误差为偏振态误差的二阶或高阶小量。进行了激光合成波长纳米测量干涉仪和激光外差干涉仪的对比实验,结果表明激光合成波长纳米测量干涉仪的最大误差为2.1nm,优于激光外差干涉仪的最大误差7.5nm,验证了激光合成波长纳米测量干涉仪的优越性。     

激光干涉条纹计数测长

本文论述用激光波长作长度基准的优越性和激光波长随环境条件变化的修正,使测长精度不受影响。因此激光干涉条纹计数测长仪可以在一般环境条件下使用,不仅可在一般实验室内使用,还可在工厂精加工车间使用。并对激光干涉条纹计数测长的原理作了简要介绍。     

波长调谐随机移相算法的研究

波长移相干涉仪可用于大口径光学元件的测试。其移相量需经过标定方可采用定步长移相算法计算相位分布。在长腔长测试条件下,由于激光器的波长调谐控制电源的精度有限,以及环境振动、气流扰动等的影响,采用定步长移相算法求解相位分布的精度不高。在随机移相算法的基础上,提出了波长调谐随机移相算法,并将其应用于大口径波长移相干涉仪中。在对该算法进行模拟仿真,验证了算法的可行性及精度后,进行了实验研究。实验结果表明,在波长移相干涉仪中运用该方法,可以很好地解决长腔长测试条件下的相位计算问题,且与被测件的理想相位比较,精度较高。     

简易稳定可靠的电容测微器

电容测微器具有结构简单、长期稳定性好、价格低廉、制作方便等优点,但只能应用于位移量很小的测量上.电容测微器存在着量程与精度之间的矛盾:如加大电容器极板之间的距离,精度就不可能做得很高;为了提高精度和灵敏度,就需要缩小电容器极板之间的距离.与激光干涉仪相比较,虽然激光干涉仪在一定范围内不存在距离和精度之间的矛盾,且可以同时做到量程大、精度高,但如要把它的精度提高到十分之一至百分之一的半波长(即1%～1‰微米量级),是较为费事和困难的.另外,激光干涉仪的价格和复杂程度     

激光超声检测系统设计

为了提高对激光超声信号的检测效率,从激光超声的特点和原理出发,引入共焦Fabry-Perot干涉仪,设计了一个激光超声检测系统,通过增加He-Ne激光器稳定电路和共焦Fabry-Perot干涉仪稳定电路,实现激光器温度的稳定和干涉仪腔长的稳定,从而提高激光超声光学检测系统的灵敏度.     

基于光纤耦合相干的激光波长识别技术

探索了一种基于光纤干涉仪的激光波长识别方法.阐述了光纤型波长识别系统功能模块组成、主要原理和移相器的设计,建立了系统数学模型和仿真软件,并进行了计算机仿真实验、相干特性探测试验以及系统数学模型验证试验.研究表明,该方法可用于探测激光波长,并且可有效降低非相干光的影响。     

一种引力波探测用高灵敏度四象限光电探测器

针对引力波探测空间天线激光干涉仪对四象限光电探测器提出的低噪声、高灵敏度、高带宽的要求,设计了一种四象限光电探测器芯片与读出电路混合集成的低噪声光电探测器.四象限光电探测器芯片采用四个性能一致的双耗尽区InGaAs PIN光电二极管单片集成结构,以降低二极管电容,减小象限间隔,提高灵敏度.通过PSPICE软件对由探测器芯片、低噪声跨阻放大读出电路构成的探测器模块进行了仿真,优化了电路参数,计算出相应的增益、带宽、噪声功率密度.性能测试表明,研制的集成式探测器模的-3 dB带宽为28.3 MHz,等效噪声功率密度为1.7pW/Hz1/2,象限增益一致性为0.76％,基本满足空间激光干涉仪的需求.     

基于偏光干涉的激光波长测量方法设计与实验

提出了一种基于双偏光干涉滤波器的激光波长测量方法,该方法克服了传统偏光干涉装置测量波长时分辨率存在盲区的缺点,通过把粗测和精测两个子系统结合可解决测量的周期性问题。实验结果表明,采用长度为1cm的YVO4晶体作为滤波器,可实现误差小于0.01nm的测量。与基于迈克尔逊干涉仪的波长测量方法相比,所提出的方法无需机械运动部件和参考光源,测量精度满足DWDM光纤通信系统测试的要求。     

高分辨率光纤激光传感系统

提出并实现了一种基于光纤光栅(FBG)激光器的高分辨率光纤传感系统。通过在一段高增益有源光纤写入光纤光栅形成光纤激光传感器,待测信号作用在激光器上引起激光频率变化,采用偏振无关的非平衡迈克耳孙光纤干涉仪将激光频率变化转化为干涉仪相位变化。干涉仪输出的信号经过光电转换后,用采集卡转换为数字信号输入计算机,最后利用改进的归一化相位载波(PGC)解调技术,实现信号的高分辨率解调。实验表明该传感系统的动态应变分辨率达到了5.6×10-4nε/Hz,并且解调结果与待测信号具有良好的线性关系。     

硅光电二极管的新发展

1.硅光电二极管的新发展在各种波长(蓝、近紫外)激光器迅速发展情况下,探测这些波长的激光硅光电二极管有了新的发展。蓝、近紫外激光的新应用是,用可调染料激光器进行吸收研究,对于有机分子键的分解和激光多普勒测速。 2.新产品性能新型的硅光电二极管是通过平面扩散、氧钝化制备的,响应率改进了20％～57％。美国联合探测器技术公司目前已进入试生产。表1是该公司生产的硅光电二极管样品的预计性能,从蓝光到近紫外的激光波长有     

光纤布拉格光栅半导体激光器的稳定性

介绍了由光纤布拉格光栅（FBGs）组成的光纤激光干涉仪中半导体激光二极管波长稳定和调谐改进的方法,发展了基于分层介质（LDM）和传输矩阵结合法进行高精度计算任意光纤光栅（切趾、啁啾等）的模拟方法。在模拟和商业可得到的光纤光栅测量基础上,设计了1种特殊的100mm长切趾型光纤布拉格光栅。我们期望FBG在改进760nm波长半导体激光器的线宽和无跳模调谐范围的应用中能提高基于这些二极管的光纤激光干涉计的分辨率。建立了基于垂直腔面发射激光器（VCSEL）的绝对光纤激光干涉仪,使用FBG进行稳定波长和控制调谐范围,并对其装置进行了介绍。     

超高速光传送集成电路

日本电气公司研制出一种1.2Gb超高速光传送光电集成电路.这种用于光发射和光接收的光电集成电路,把长波长半导体激光器和三极管集成到一块集成块上.发光用的发光集成电路用基片上的磷化铟,把1.3μm带的半导体激光器和驱动此激光器的3个双极晶体管,以及光接收用的光电二极管和3个场效     

利用斐索干涉测量激光波长

在激光应用中需要精确、快速测量所用激光的波长,本文介绍了一种测量激光波长的方法,其光路基于斐索干涉仪,并通过光路准直与滤波而产生平行干涉条纹,通过线阵CCD采集并经计算机处理后能够以较高的精度测量激光波长。     

测量激光波长的一种新方法

提出了一种用于测量入射激光波长的新方法。根据ＩｎＧａＡｓ、Ｓｉ双光电探测器的不同光谱响应特性，综合测定入射激光波长。与通常的Ｆ－Ｐ腔等测波长的方法相比，该方法不受入射激光方向变化的影响，而且速度快，设备简单。