块状材料的折射率测量实验研究

利用迈克尔逊干涉仪对透明平板材料如玻片的折射率进行了测量研究,通过分析实验中的光程差,分别采用He-Ne激光器和白炽灯做光源,根据干涉条纹的吞吐变化规律、条纹形状与颜色,对测试结果进行分析。测试结果表明该方法改善了传统干涉法测量折射率时玻片瞬间条纹移动数目不易精确计数的弊端。     

脂肪乳液中物质浓度的光学低相干干涉测量

为了实现对散射介质的非接触测量,有效地提高灵敏度,提出了光学低相干干涉测量方法.采用光纤型迈克尔逊干涉结构,增加了扫描延迟线和光学外差探测电路,实现了具有光程分辨能力的干涉测量.以脂肪乳剂Intralipid为样本,通过稀释和加入染色剂的方法改变其散射和吸收特性.通过对溶液内反射信号的干涉测量和曲线拟合,研究了光程相关的干涉光信号与物质浓度的依赖关系.实验对象为散射和吸收特性相对稳定的脂肪乳剂和印度墨水混合物,其中Intralipid乳剂浓度在4%~16%之间,印度墨水浓度在0~1%之间.拟合方法引用了广义惠更斯菲涅耳(EHF)模型的解析表达式,拟合相关系数在0.98以上.实验结果与积分球测量结果进行了比较,初步验证了理论方法的可行性.     

用“串联”迈克尔逊干涉光路作精密计量测试定位

这里提出的“串联”迈克尔逊干涉光路作端面长度精密计量测试定位,在目前计量学文献中尚未见到过。经过实验,这种光路配上激光干涉条纹计数,可以用作精密测量大距离小位移,也可作为自动测量气体折射率引起的附加光程。循此原理设计成仪器在精密计量测试中还会有多种用途。借此简要阐述这种光路的测试定位原理和两个光路例子。     

常用计量技术中光波干涉讲座(二)振幅分光的干涉光路及其在计量测试中应用(上)

本讲叙述在计量测试中应用最广的迈克尔逊干涉光路和以它为原型的几种振幅分光应用原理,把测试量引入测量光臂中与参照光臂进行比较,实现测长,定位等的调制技巧.     

常用计量技术中光波干涉讲座（二）振幅分光的干涉光路及其在计量测试中应用（上）

本讲叙述在计量测试中应用最广的迈克尔逊干涉光路和以它为原型的几种振幅分光应用原理，把测试量引入测量光臂中与参照光臂进行比较，实现测长，定位等的调制技巧。     

基于白光透射反射干涉的形貌重构方法验证

利用扫描白光干涉的测量方法,通过透射反射干涉的方式,对覆盖不同层数透明薄膜GaAs台阶结构进行透射测试,实现了对覆盖透明薄膜的GaAs台阶结构三维形貌还原方法的验证.该测量方法是在Pizeo的驱动下,通过改变测量臂和参考臂之间的光程差,使其不同高度的表面到达零光程差位置,并由CCD记录整个扫描过程中干涉条纹的变化状况,进而提取被测件的三维形貌信息.该测试技术具有非接触、无破损、高灵敏度和快速测量的特点.可为膜后形貌的三维重构提供借鉴方法.     

气体折射率的测试光路--用激光干涉条纹计数原理

本文阐述两种气体折射率的测试光路。它们是用白光干涉“O”级条纹定位，激光干涉条纹计数原理作光程差补偿测试。便于自动测量。     

二维纳米激光测量系统的研究

介绍了一种新型的纳米级精度的二维激光干涉测量系统．该系统以光学8倍频的耦合差动式干涉光路为基础，在获取大量测量数据的基础上，利用线性回归的方法对测量结果进行处理．系统结构设计简洁紧凑，符合阿贝原则和结构变形最小原则，与普通的迈克尔逊干涉仪相比具有光路布局对称性好，光程差倍增，抗干扰能力强等优点．通过与电容测微仪比对的方法对该系统进行检测．结果表明，该干涉测量系统的精度为10～12nm．     

一种新型光纤干涉测距系统及其定位信号处理

本文提出一种新型的光纤干涉测距系统 ,可以测量 1m以上的绝对距离。整个系统采用两部分干涉结构 ,分别对目标进行定位、光程调谐以及对距离的测量 ,并通过引入已精确标定的光纤进行光程倍增以扩大系统的动态范围。文中论述了系统的基本测量原理及其数字化定位信号处理系统 ,并给出此定位信号处理系统的实验结果     

一种新的膜厚测试技术

在“Y”型光纤一个端面上垂直放置涂有透明薄膜的基片 ,入射光在光纤—薄膜层—空气的界面处两次反射 ,由于两束反射光之间存在光程差 ,所以反射光发生干涉。不需要测量干涉条纹 ,仅通过对反射光谱的分析计算 ,可以测出薄膜的厚度以及折射率的数值。在单晶硅基片上做非晶的PSiO2 膜的甩膜实验中使用该方法测试PSiO2 膜的厚度 ,实验证明 ,该方法测量精度高、速度快 ,对薄膜无破坏作用。用卤素白光和红光的准单色光( 60 0nm～ 860nm)作为光源 ,膜厚范围为 0 5到几十微米 ,测量误差小于 4 0nm。进行了实验验证 ,给出了对噪声的处理方法     

用于微位移测量的迈克尔逊激光干涉仪综述

迈克尔逊干涉术测量微位移可实现纳米甚至更高的分辨力,并且具备能直接溯源至激光波长等诸多优点,是目前微位移测量的重要技术手段.以限制迈克尔逊干涉仪品质提高的非线性误差为主要切入点,对目前各种基于迈克尔逊干涉原理的激光干涉技术进行了分类介绍,主要讨论了微位移测量中实现高精度和高分辨率的干涉测量技术,最后展望了激光干涉法测量...     

一种新型光纤干涉测量系统

提出一种可以测量１米以上绝对距离的光纤干涉测距系统，采用两部分干涉结构，分别对靶标进行定位及光程调谐和对距离进行测量。通过引入已精确标定的光纤进行光程倍增以扩大系统的动态范围，对系统的信号处理方法进行了初步讨论，并给出系统仿真的结果。     

激光干涉法测量液态SCN-Eth合金折射率

本文采用迈克尔逊干涉光路中加入一楔形样品池的方法,精确测量了液态SCN-Eth合金的折射率,给出了不同温度、不同浓度下液态SCN-Eth合金折射率的变化关系。该方法简单易行、测量精度高、易于温度控制,适应于不同温度下各种液体折射率的精确测量。     

基于迈克尔逊干涉法的太赫兹波长精密测量

搭建了以迈克尔逊干涉法为基础并引入参考激光作为光程变化度量值的分光路波长测量系统。利用理论分析配合软件仿真的方式研究测量光路中存在的影响因素,以动镜偏转、分束镜偏转和光束偏转导致的相对附加光程差作为评价标准进行分析与判定。测量结果表明:100GHz的太赫兹源波长为3.1142mm,相对扩展不确定度为0.9%(k=2)。使用标准太赫兹频率计对同一太赫兹源进行比对实验,获得修正系数为1.0035,从而验证了测量结果的准确性和太赫兹波长测量系统的可靠性。     

用迈克尔逊干涉仪测定液体的折射率

用迈克尔逊干涉仪测定液体的折射率金恩培，赵海发，薛洪福（哈尔滨工业大学应用物理系，哈尔滨１５０００１）本文提出一种在没有专用测液体折射率仪时，借助物理实验中常用的迈克尔逊干涉仪自搭装置，测量液体折射率的方法。用此仪器在保证角度θ的测量准确度及条纹Ｋ的...     

Linnik白光干涉仪自动对焦及光程差最小化

众所周知由于两个干涉臂光路不匹配和参考镜面与被测表面的离焦,要得到相干长度非常短的Linnik白光干涉仪的干涉条纹是非常困难的.本文提出了一种自动调节的方法来解决这个问题.为了实现参考镜面和被测表面的对焦,在商用DVD读取头的基础上,对其像散法进行改进,具体方法是对和信号SS设定一个阈值,通过此阈值对归一化后的FES曲线(NFES)进行裁剪,从而获得一个与离焦距离成单调关系的曲线(TNFES),其过零点对应的就是焦点.经过实验证明,改进后的自动对焦系统的动态范围为190 μm,平均灵敏度70 mV/μm,平均标准偏差0.041 μm,分辨率4.4 nm,不确定度55 nm.此外为了最小化两个干涉臂的光程差,本文采用均方根RMSFC算法来计算成像在CCD上的干涉条纹的对比度,通过找到其最大值来最小化光程差.实验证明本文提出的自动方法可以有效地获得Linnik白光干涉仪的干涉条纹.     

采用虚拟仪器技术的表面等离子体共振传感器

针对表面等离子体共振(SPR)传感器对精度和数据处理能力的要求,利用虚拟仪器技术,自行设计了一套基于角度扫描的Kretschmann结构SPR测试系统。为了提高折射率的测量分辨力,系统采用了高精度步进电机控制的旋转平台。软件中使用巴特沃思低通滤波器消除出射光干涉噪声引起的高频干扰。同时,提出了一种双棱镜自适应结构对出射光路进行实时调整,实现角度扫描过程中光探测器固定不动。实验测得空气和蒸馏水样品的折射率分别为1.00293和1.33432,结果与理论值基本吻合,且具有良好的重复性和达到10-5RIU(RefractiveIndexUnit)的分辨力。     

激光干涉法测量液态SCN—Eth合金折射率

本文采用迈克尔逊干涉光路中加入一楔形样品池的方法,精确测量了液态ＳＣＮ－Ｅｔｈ合金的折射率,给出了不同温度、不同浓度下液态ＳＣＮ－Ｅｔｈ合金折射率的变化关系。该方法简单易行、测量精度高、易于温度控制,适应于不同温度下各种液体折射率的精确测量。     

基于分数傅里叶域信号处理的迈克尔逊干涉法测量波长北大核心CSCD

建立了迈克尔逊干涉法测量波长所得条纹图的数学模型,揭示了其线性调频信号(chirp信号)特性,提出了基于分数傅里叶变换信号处理方法对迈克尔逊干涉条纹进行处理,实现了激光波长测量。实验结果表明:该测量方法具有可行性,对于波长范围为400~635 nm的激光,波长测量的平均相对误差约为0.39%。在干涉条纹图被高斯白噪声污损情况下,波长测量的平均相对误差仍然小于1%。     

测量薄膜折射率的光栅衍射干涉方法

根据光的干涉理论,讨论了条纹周期数对测量薄膜折射率不确定性的影响,推导出干涉条纹错位量与薄膜折射率和厚度的关系式。由此提出采用光栅衍射干涉测量薄膜折射率的方法和实验方案。实验表明:该方法的干涉条纹测量精度达λ/10~λ/20,薄膜折射率测量精度可达 0.01 以上。