部分相干光数字全息消色差相移技术研究

为了在以发光二极管作为光源的数字全息中降低系统相移误差,引入消色差相移的方法。对所提的方法进行了理论分析和实验验证。研究了发光二极管的光谱分布,并计算了在其光谱范围内使用压电陶瓷微位移器引入的相移误差,分析了基于旋转半波片的消色差相移装置的原理,计算出半波片位于不同方位角时两干涉光束间的相位差,由计算结果可知,此相位差独立于波长,即可以实现消色差相移。最后采用普通商用发光二极管作为光源,分别使用不同的相移方式进行了相移数字全息实验。结果表明,采用消色差相移装置的数字全息重建结果质量较采用压电陶瓷相移器的重建结果质量有明显提升。这一结果对于提升部分相干光数字全息的重建质量是有帮助的。     

基于点测量法的非定步长相移恢复算法

提出了一种新的计算光栅相移量点测量法。利用该方法可精确地计算出光栅相移量,精度达到1nm。该方法抛弃了非定步长算法中利用傅立叶变换获取光栅相移量的方式,使非定步长相移算法在三维曲面形貌测量中的应用进一步趋向完善。     

液晶光调制计算全息相移器

在同轴相移数字全息实验中，相移量的准确性、稳定性对实验结果起着很重要的作用，因此相移器的研究已成为相移数字全息实验研究中的一个重要内容。在以往应用的相移器中，大多是通过机械驱动改变光程来实现相移，这种方法会使光路变得复杂。提出了一种新型的相移器——液晶光调制计算全息相移器，它将大大简化光路的设计，同时避免机械运动，实现相移量的全数字化控制。该相移器是基于计算全息原理和傅里叶变换的位移定理所提出的，它将液晶显示器(LCD)作为光学显示元件，通过适当改变显示在液晶显示器上的计算全息图的编码，使其同时实现波面变换和相移。给出了液晶光调制计算全息相移器的理论分析，并通过实验测量表明其相移量的波动范围仅在0．036 rad以内，具有很高的精确性、可重复性和稳定性，最后验证了该相移器用于同轴相移数字全息实验的可行性。     

圆极化铁氧体移相器分析

结合HFSS 软件，采用不同方法对圆极化铁氧体移相器的相移进行了对比计算，计算的结果互相吻合。对均 匀磁化情况，用数值积分法分析了圆极化相移和反磁化相移，并证明了圆极化相移的互易特性。对非均匀磁化情况， 分析了铁氧体棒与磁轭结合部位的横向磁化场对相移和极化的影响。     

H面铁氧体相移器的变分解

矩形波导H面铁氧体相移器是波导差相移式环行器的重要组成部件,也可用于雷达高功率变极化系统中。以往,此种相移器的非互易差相移,一般用微扰法进行估算,但误差较大。例如,在5厘米和15厘米波段,差相移的计算值和实测值分别差24％和43％。本文采用电场矢量(?)的变分公式进行计算,试探函数只取一项,上述两个波段的计算结果与实测值只差6％和10％。     

相移光纤光栅分析方法的比较研究

文章对分析相移光栅的Agrawal G P理论模型与Turan Erdogan 理论模型做了对比研 究,结果表明:前者一般适用于均匀相移光栅,而后者适用于各种相移光栅。多层薄膜模型可用于各种相移光栅的研究,当多层薄膜的划分层数达到20时,满足计算精度要求。     

位相测量轮廓术中的实时相移校正算法

提出一种PMP中实用的基于快速傅里叶变换的相移校正算法,利用多采的一幅条纹图和自适应滤波,快速计算出当前相移值。采用该算法能实时准确地控制光栅的相移。     

液晶光学相阵列相移单元的电压-相移特性

液晶光学相阵列是一种新型的光学相位调制器件，为分析器件中相移单元的电压-相移特性，建立了液晶相移单元的数学模型，并提出了一种混合差分迭代算法。该算法根据液晶分子在电场作用下的物理变化过程，在指向矢与电位的耦合迭代过程中，采用追赶法计算相移单元中的电位分布。根据该算法对相移单元中液晶指向矢的分布进行了仿真计算，进而对取向膜厚度、预倾角和液晶盒厚度对器件的电压-相移特性的影响进行了分析。结果表明，当电压处于阈值电压与饱和电压之间时，取向膜厚度对液晶的电压-相移特性的影响比较明显。     

基于任意相移量的4步相移数字全息新方法

为了研究相移数字全息中的相移量计算问题,从菲涅耳衍射和全息理论出发,对相移离轴无透镜傅里叶变换数字全息的记录和再现进行了分析,推导了基于任意相移量的4步相移数字全息图的光场表达式,提出了一种利用相位相减计算任意相移量的新方法,并进行了相应的实验验证,得到了预期效果.结果表明,该方法与传统的4步相移方法相比,不需要对相移器进行严格标定,也能有效地消除数字全息再现光场中的0级衍射和共轭像,提高再现像的信噪比,因此,这对降低测量系统的复杂性,促进4步相移数字全息的发展是有帮助的.     

基于查表法的非等步相移误差修正算法研究

在相移式轮廓测量（PMP）技术中，提出了一种基于查表法的相移校正算法，使传统的N步计算方法要以适用于任何相移值（非等步相移）的情况，从而降低了对相移器的精度要求。利用计算机传真技术验证了该修正算法的正确性。     

液晶空间光调制器相移特性研究

根据计算全息原理和傅立叶变换的位移原理,将液晶显示器作为光学显示元件,通过适当改变显示在液晶显示器上的计算全息图的编码,对液晶空间光调制器进行相移特性系统研究。实验测量表明液晶空间光调制器相移系统具有很高的精确性、可重复性和稳定性,并验证相移系统在同轴数字全息中使用的可行性。     

三步非定步长相移轮廓术研究

移相式相位轮廓术的关键在于相移量的检测、提取。只有正确地提取出相移量才能提高测量的精度，降低测量系统的复杂性。在对非定步长相移轮廓术研究的基础上，提出了一种新的投影栅相位测量方法——三步非定步长相移法，只需相移光栅两步并获取66幅条纹图，即可完成非定步长解调相位的工作。该方法无须精确的相移器，计算过程相对简单并且速度快。并且给出了与Kong-Kim算法实验及计算结果的比较，证明该方法具有较高的精度。     

电子散斑干涉中相移技术研究

本文介绍了电子散斑干涉（ESPT）原理、相移技术方法。针对散斑条纹图中高频项对于相位计算的干扰,对相移算法提出了2种修正的方法。对简支梁进行了位移场的测量,并与有限元（FEM）计算结果进行对比,证明了改进的相移技术在ESPI中是可靠的。     

双工移相器误差分析

本文定量地分析了各波片差相移误差对器件相移、隔离和损耗的影响。并对S波波段双工移相器进行了测试。相移实验表明理论计算与实验结果吻合。     

掺铒光纤放大器相移特性的分析

本文通过计算掺铒光纤极化率的实部确定其相移特性，计算发现Ｅ３＋ｒ粒子跃迁所带来的附加相移是光纤固有相移的１０－６倍，大于其它非线性效应所产生的影响。根据其相移特性，我们还确定了它所引入的色散，结果发现这种附加色散随泵浦光功率的增加在１．５３μｍ到１．５９μｍ的波长范围内发生由正到负的变化     

相移光栅的特性及其在上下话路复用器中的应用

基于耦合模理论,运用传输矩阵法对相移光栅的透射谱进行了数值计算,着重分析了不同相移量,不同相移位置的单相移光栅的特性;等相移量等间隔的多相移光栅的特性;在此基础上,提出了将相移光栅用于上下话路复用器的结构配置方案,为以后实际应用提供了理论指导和参考.     

基于任意相移量的4步相移数字全息新方法

为了研究相移数字全息中的相移量计算问题,从菲涅耳衍射和全息理论出发,对相移离轴无透镜傅里叶变换数字全息的记录和再现进行了分析,推导了基于任意相移量的4步相移数字全息图的光场表达式,提出了一种利用相位相减计算任意相移量的新方法,并进行了相应的实验验证,得到了预期效果。结果表明,该方法与传统的4步相移方法相比,不需要对相移器进行严格标定,也能有效地消除数字全息再现光场中的0级衍射和共轭像,提高再现像的信噪比,因此,这对降低测量系统的复杂性,促进4步相移数字全息的发展是有帮助的。     

开槽波导中双环铁氧体移相器的分析

本文给出了开槽波导双环铁氧体移相器的超越方程,采用典型的参数,计算了差相移、插入损耗和λ_(?)/4阻抗变换器的尺寸。结果表明这种结构移相器的优值和差相移均大于相同条件下的矩形波导移相器。为了验证本文所给出的方程,通过试验测量了相移。试验结果与所给出方程计算的结果基本一致。     

相移误差校正算法研究

重构光场的相位是光学干涉计量的基础和难点,相移技术是其中重要的方法,但相移误差在实验中是很难回避的,从而引起相位重构出现误差,所以如何消除或减少相移误差对相位重构的影响是受普遍关注的问题.文章分析了在常用的四步相移中相移误差对相位重构的影响,给出了相移误差与相位重构误差的关系式,并提出了一种在离轴数字全息情况下,先通过条纹拟合计算相移误差量,继而修正重构相位误差的方法.文章给出了模拟计算和实验结果,证明该方法是有效的.     

基于一维空间数字相关的实时相移标定方法

摘要提出一种空间相关实时相移标定方法，用于解决存在振动和空气扰动等干扰因素情况下，相移条纹图难以准确采集和相移器的非线性对相移精度的影响问题。分析了该方法的原理和使用条件，比较了与傅里叶标定方法间的异同。实验中通过对相移器不间断驱动，使存在干扰的干涉条纹相位呈单调变化，利用两幅条纹图采集存储的时间间隔插入一维空间相关计算，实时计算出所采集条纹图与参考图之间的相关系数及其与指定的相移量余弦值之差，差值最小时得到与指定相移量最接近的相移条纹图。实验结果表明，该方法适合在稀疏等间距干涉条纹下使用，实现方法简单，运算量小，实时性强，相移器的非线性对标定结果不会产生影响，即使存在一定干扰，也能准确实时标定出相移量。