平面光栅衍射效率的双光束高精度测试

本文提出了一种双光束检测器测试平面光栅衍射效率的新方法，文中重点介绍了测试平面光栅绝对与相对衍射效率的基本原理和方法，导出了相应的效率计算公式，并给出实验结果。研究表明，本方法不仅能有效地消除光源波动所带来的影响，提高测试精度，而且可从根本上解决传统双光束测试中因两个探测器光谱响应的不同给自动归一化所带来的问题，因而本方法既能用于光栅衍射效率的光谱定点测试，还可实现光谱衍射效率曲线的全波段自动扫描记录。     

中阶梯光栅刻划误差要求分析

中阶梯光栅作为高色散和高分辨率光学器件,已经广泛的应用于大型光谱仪器之中。在中阶梯光栅的刻划过程中,存在刻划误差,这将严重影响光栅衍射性能,最终使得衍射效果产生缺陷。针对此情况,定量分析了中阶梯光栅的刻划误差对衍射光谱、衍射级次、波前误差、鬼线强度、杂散光强度的影响以及提出了一种从衍射效率角度分析刻划误差的方法。在满足一定条件下,求得上述因素对应的刻划误差分别为:1 265.8 nm、352 nm、37 nm、112 nm、3.4 nm。这对光栅刻划时限定刻划机的刻划精度提供了直接和重要的参考。     

一种以光栅作为分光元件的远红外光谱仪

研究了设计了测量波长范围在10μm-120μm的远红外光谱仪，它以光栅作为分光元件，利用光栅的衍射特性测量自由电子激光的光谱分布，给出了实用化的测量公式，并对光谱仪进行了标定和测试实验。     

集成光栅干涉微位移测量方法

介绍了一种新型集成光栅干涉微位移测量方法,设计加工了微位移敏感芯片,并进行了初步的性能测试．敏感芯片利用硅-玻璃键合体硅工艺制作而成,在玻璃上制有金属光栅,光栅上方有由铝梁支撑的可动结构．实验系统由敏感芯片、半导体激光器、光电二极管以及相应的驱动、检测电路组成入射激光照射到光栅上产生衍射光斑,衍射光的光强随可动结构与光栅之间的距离变化,通过测量衍射光强的变化可以得到位移．测试实验结果表明,所制作的集成光栅干涉微位移敏感芯片可实现位移检测,最小可检测的位移约0．2nm．     

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。     

大量程高性能光栅位移测量技术

高精度光栅位移测量系统具有纳米级重复精度、环境适应性强、维度易于扩展等优点,可以满足精密制造行业对米级测量量程、亚微米级精度与多维测量能力融合的测量技术要求,在高端制造、精密仪器等领域有重要应用。通过对测量光栅的各项参数进行研究,提升了测量光栅的尺寸与制作精度;提出高精度锥面衍射光栅位移测量、高倍细分转向干涉光栅位移测量、“品”字形拼接大量程光栅位移测量等技术,实现了数百毫米测量量程亚微米级测量精度。从光栅制作到测量系统研制对提升精度、分辨力及量程提供了理论分析与技术验证。     

非相干组束中反射体布拉格光栅的衍射潜力

基于耦合波理论,提出了一种推导反射体布拉格光栅衍射效率方程的新方法。在被推导的衍射效率方程基础上,获得了平面单色和高斯光束反射体布拉格光栅衍射的详细理论模型,分析了平面单色、发散单色和多色光束的衍射效率。结果表明：平面单色波的角和谱选择性随光栅厚度和空间频率而变化,角选择性的范围从低于0．01mrad到超过100mrad,谱选择性的范围从低于0．1nm到超过100nm;当光束的角发散或谱宽等于光栅的角选择或谱选择性时,光栅能提供超过88％的衍射效率;当光束的角发散或谱宽远小于光栅的角选择或谱选择性时,光栅衍射效率下降不明显,不到平面单色波的1％。     

光栅衍射特性的耦合波分析、计算与讨论

本文从麦克斯韦方程组及电磁场边界条件出发,推导了广泛应用于各类光栅衍射问题的矢量分析方法--严格的耦合波分析方法.针对光栅的衍射特性,编写了基于严格的耦合波分析方法的计算程序,并以TE模情形为例对光栅的衍射效率和收敛性作了数值计算.结果表明,当谐波数不断增加,即便对于厚光栅(d/λ>10)情形,光栅的衍射效率仍将收敛于某一确定值.     

反射型阶梯光栅的特性分析

衍射效率是评价二元光学器件质量性能的重要指标之一.针对反射性阶梯光栅,利用几何方法计算出斜入射情况下光束在台阶边缘的光程差的分布情况,根据多缝夫琅和费衍射推导出反射型阶梯光栅的衍射光强表达式.并在此基础上,讨论了台阶数N取2和N趋向于无穷两种极限情况下阶梯光栅光强公式的变化情况,得到区别于一般文献所表达的衍射效率公式.初步试验表明,反射型阶梯光栅的衍射效率与台阶数、蚀刻深度与入射波长的比值均有密切相关.     

阶梯形浮雕和折射率位相光栅的衍射性质比较

位相全息图一般既有浮雕调制又有折射率调制,它们都会对衍射特性产生影响。利用以严格电磁波理论为基础的模式匹配法（ＭＭＴ）,从理论上比较了阶梯形浮雕位相调制光栅和折射率位相调制光栅对ＴＥ波的各级衍射效率。尽管它们同一周期内的相应部分所引起的位相变化相同,但随着光栅层厚度的加大两种位相调制光栅的各级衍射效率会出现差别。这种差别与周期有关。并将矢量理论的结果与标量理论的结果进行了比较,研究结果对研究全息术     

动态称重测力技术的现状和发展趋势

本从动态测量、自动在线测量、模型化测量和数字化测量等四个方面,阐述了称重测力技术的现状和发展趋势,简要介绍了动态称重测力的特征及研究方法,叙述了自动在线测量的必要性及常用的自动秤,指出了模型化、数字化测量的意义及开发软件技术的重要性。     

几何量数字化测量方法与装备的现状及发展趋势

几何量数字化测量方法与测量装备的发展对制造业影响深远,随着测量任务的多样化与复杂化,对几何量数字化测量方法与测量装备的要求越来越高。本文以现有的典型测量系统为例,根据传感单元工作原理的不同对这些测量系统进行了分类,分别介绍了激光跟踪仪、激光雷达、激光跟踪干涉仪、移动空间坐标测量系统、室内GPS、数字摄影测量系统的数学模型、工作原理、主要参数,并介绍了各测量系统的主要代表性产品、应用领域和目前的局限性。以此为基础,结合测量装备的自动化、数字化和智能化发展现状和当前现场环境下的复杂测量任务需求,提出了测量参量由单一参数测量向多参数测量发展、测量对象由单点测量向点云测量发展、测量方式由静态测量向动态测量发展、测量方案由单测量系统独立完成向多测量系统协同解决方向发展四项发展趋势.并顺应发展趋势提出相应的参考解决方案,为制造业领域中几何量数字化测量方法与测量装备的选择提供借鉴。     

测量误差与不确定度表述中的若干问题

对测量误差与不确定度表述中的某些重要问题，从概念、逻辑和形式上进行了比较深入和系统的分析与研究，并重申了作者曾提出的关于测量误差、测量结果与测量不确定度的定义；以“范围”不确定度取代“扩展”（展伸）不确定度；以及对测量误差的“定性”与测量不确定度的“定量”等说法的见解。旨在引起重视、深入探讨、充分理解、促进共识。     

光电摆角动态测量原理及其测量系统

本文阐述了用于测量物体摆角及摆心浮动量的光电动态实时测量原理,以及根据此原理研制的光电导弹喷管摆角动态测量系统。     

美俄军事计量体系特点分析及启示

军事计量是提高武器装备战备完好性的重要手段之一,在保障武器装备作战效能上发挥着重要作用。本文对美俄军事计量体系现状、特点等进行了系统梳理和分析,并结合当前现状,浅谈了美俄经验对我们计量保障工作开展的启示。     

上海燃气计量的现状和发展趋势

通过对上海燃气计量发展历史和现状的研究分析,指出上海目前已基本解决了城市人工煤气出厂计量和销售公司与用户之间的贸易计量,但在天然气计量领域仍存在不少问题,亟需建立一套高压天然气流量计量标准装置,以解决高压管道流量计的量值溯源,进一步提出了上海燃气计量发展方向和趋势.     

测力称重计量的某些发展动向

本文从动态测量、自动在线测量及模型化测量三个方面，阐述了测力称重计量的某些近期发展动向．简要介绍了动态测力称重的特征及研究方法，叙述了自动在线测量的必要性及常见的自动秤，并指出模型化测量的意义及开发软件技术的重要性．     

室内空间测量定位系统网络布局优化

室内空间测量定位系统(wMPS)是一种采用光平面交会的分布式大尺寸室内空间坐标测量系统，在众多影响其测量定位精度的因素中，发射站的网络布局直接影响着系统测量精度和使用效能。为优化系统的网络布局，本文从该系统的测量方程入手，提出了测量矩阵的条件数是衡量多平面交会优劣的量化指标，并建立数学模型，以此为优化目标，采用遗传算法作为优化工具，实现了指定测量空间下最优网络布局。最后设计了实验进行验证，实验结果表明该方法能有效提高测量精度。     

对计量内涵及其发展重点的思考

针对当前计量工作存在滞后于产业发展、与产业需求脱节的问题,从计量的基本理论、历史沿革和应用实践出发,通过分析计量的内涵、计量与测量的关系,并结合现阶段计量体系架构和实际工作开展情况,探讨计量工作在管理、技术和理念等方面存在的问题,聚焦测量需求、测量过程、测量标准、测量结果等测量体系组成要素,提出计量与产业融合发展的切入点,为当前质量强国、数字强国背景下充分发挥计量作用提供参考。     

印品质量控制中的密度测量与色度测量

在印刷品质量控制中为了得到更多的可靠数值,越来越多地选择用仪器测量法来代替主观评价法.这就是密度测量法和色度测量法.