利用钠双线测量透明介质的厚度

本文为测量透明的介质片及介质膜的厚度,提供一个简易可行的办法,测量范围从1厘米至几十个波长。一、原理若用钠双线来照射迈克尔逊干涉仪,在视场中我们观察到干涉条纹的可见度将随着光程差增大(或减小),而发生“极大—极小—极大……”的周期性变化。这是因为条纹的宽度与波长成正比,不同波长照射光在干涉屏上所     

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。     

激光干涉仪计算电路原理

激光干涉仪对被测件的长度测量,是以反射镜的位移量确定,其位移量的计算公式为L_(20)=N·λ_o/2Kn-[1+a(20-t)](1)式中,L_(20)—折算为20℃时位移量的值(微米); N—干涉条纹数; λ_0—激光在真空中的波长(微米),当激光器选定时     

牛顿环的产生与防止

牛顿环是在极其接近的两个反射面之间,由反复反射的光线互相干涉而引起的。当反射面之间的距离是2m·λ/2时就出现暗条纹;如果反射面之间的距离为(2m+1)·λ/2时则是亮条纹(图1)。由于工业上有可能利用波长顺序进行检测,所以可使用钠灯等接近单一波长特性的光源来检查玻璃、镜头的平面性及曲率。     

光干涉型甲烷测定器异常现象的分析与排除

光干涉型甲烷测定器是一种精密光学仪器 ,必须定期保养和维护 ,以保证其准确可靠的性能。当仪器发生故障时 ,必须立即停止使用 ,进行检修。1 仪器的干涉条纹漂移 (或称条纹跑正、跑负 )条纹漂移是由于仪器空气室的空气和甲烷室的被测气体的折射率变化引起的。设ｎａ 为空气室内空气的折射率 ,ｎｃ 为甲烷室中被测气体的折射率 ,当其变化引起 (ｎｃ-ｎａ)值增大时 ,条纹一定向分划板刻度线增加的方向移动 ,简称仪器跑正。当其变化引起 (ｎｃ-ｎａ)值减小时 ,条纹相对于原位置向分划板刻度线减小的方向移动 ,简称条纹跑负。(1)若甲烷室中串入…     

光纤干涉仪条纹动态测量技术

针对光纤干涉仪条纹的CCD动态测量技术,分析了限制条纹最大允许移动速度的因素,提出了采用中值滤波提高信号处理速度的方法。在条纹移动速度成指数增长时,实验观察了条纹位移测量值的变化情况,并进行了中值滤波实验。结果表明,条纹的最大允许移动速度除受CCD的场频和信号处理时间影响外,还与干涉仪使用的光源波长和光纤直径以及两光纤间的距离有关;中值滤波可以缩短信号处理时间,同时获得较好的滤波效果。     

光干涉型甲烷测定器常见故障的分析与排除

光干涉型甲烷测定器是一种精密光学仪器 ,必须定期保养和维护。当仪器发生故障时 ,必须立即停止使用 ,进行检修。１ 仪器的干涉条纹漂移（或称条纹跑正、跑负）。条纹漂移是由于仪器空气室的空气和甲烷室被测气体的折射率变化引起的。设ｎａ 为空气室内空气的折射率 ,ｎｃ 为甲烷室中被测气体的折射率 ,当其变化引起（ｎｃ-ｎａ）值增大时 ,条纹一定向分划板刻度线增加的方向移动 ,简称仪器跑正。当其变化引起（ｎｃ-ｎａ）值减小时 ,条纹相对于原位置向分划板刻度线减小的方向移动 ,简称条纹跑负。①若甲烷室中串入水蒸汽后 ,条纹会向何方…     

立式接触干涉仪刻度值的调整

在检定和使用立式接触干涉仪时,首先必须按下式调整仪器的刻度值:n=(λK/2i)式中 n——K 个干涉条纹间隔中所应包含的刻度间隔数;λ——单色光的波长;i——仪器的分度值。其实质是以分划板格数一定,用改变干涉条纹的多少来决定仪器的刻度值。由于每台仪器所带干涉滤光片巅值波长(λ)的不同,工作前的计算是不可免的(那怕是最简单的计算),这给仪器检修员下广工作带来一些麻烦。是否可用再简单一点的办法来调整仪器的刻度值呢?我们在工作中是这样做的,即用固定干涉条纹数量(20条)改变与它相对应的分划板格数的方法来调     

可调合成波长链绝对距离干涉测量

本文提出一种利用半导体激光器的波长调谐特性实现的可调合成波长链绝对距离干涉测量方法 ,针对不同的待测距离 ,可选择不同的合成波长链 ,完成对待测距离的由粗测到精测的整个过程。文中基于这种方法构建了干涉测量系统 ,该系统利用压电陶瓷调制的在一条直线上的两个双光束干涉仪 ,使待测距离被包含于一个交流信号的相位项中 ,从而使小数条纹的测量转化为相位测量 ,合成波干涉条纹的小数级次由单波长干涉信号的相位测量值计算得到。文中以外尺寸测量为例描述了实验装置 ,实验结果表明 ,在现有的测量系统和实验条件下 ,待测距离小于 5mm时的测量极限偏差优于 2 0μm。     

纳米光刻中莫尔对准模型与应用

在纳米光刻中,采用周期相差不大的两光栅分别作为掩模和硅片上的对准标记.当对准光路通过这两个标记光栅时受到两次调制,发生双光栅衍射及衍射光的干涉等复杂现象,最后形成有规律、且呈一定周期分布的莫尔条纹.周期相对光栅周期被大幅度放大,条纹移动可表征两标记的相对位移,具有很高探测灵敏度,可用于纳米级高精度对准.从傅里叶光学角度分析推导了对准应用中,两频率接近的光栅重叠时莫尔条纹振幅空间近似分布规律.并设计了一组对准标记,能继续将灵敏度提高一倍.通过仿真分析,从大致上定量地验证条纹复振幅分布的近似数学模型以及光刻对准应用中的条纹对准过程.     

纳米光刻中奠尔对准模型与应用

在纳米光刻中,采用周期相差不大的两光栅分别作为掩模和硅片上的对准标记。当对准光路通过这两个标记光栅时受到两次调制,发生双光栅衍射及衍射光的干涉等复杂现象,最后形成有规律、且呈一定周期分布的莫尔条纹。周期相对光栅周期被大幅度放大,条纹移动可表征两标记的相对位移,具有很高探测灵敏度,可用于纳米级高精度对准。从傅里叶光学角度分析推导了对准应用中,两频率接近的光栅重叠时莫尔条纹振幅空间近似分布规律。并设计了一组对准标记,能继续将灵敏度提高一倍。通过仿真分析,从大致上定量地验证条纹复振幅分布的近似数学模型以及光刻对准应用中的条纹对准过程。     

JDS-1型干涉仪在量块检定中常见问题的解决方法

一、常见问题的修理和排除1.干涉条纹不清晰的排除和修复对于干涉条纹不清晰,一般利用前后移动物镜来获得清晰的干涉条纹,方法是松开紧固目镜的螺钉,在获得清晰的干涉条纹后再将之固定。仪器用久了,要对物镜、测杆参考镜、反射镜、分光板、补偿板等进行擦拭清洁,这是因为脏物或附着在这些部件上的雾状物都会影响干涉条纹的清晰度,其中对物镜的影响最大,只有在非常有必要时,才用航空汽油蘸湿的脱脂棉进行擦拭,平时用长绒脱脂棉即可。     

用激光干涉原理测量气压计水银静态液面的平面直径与管内径关系

高精度的U形管水银气压计的水银液面高度差检测定位方法有一种是用白光源的双光束干涉仪,它是利用白光干涉“零”次条纹仅在干涉仪两臂光程(几何间距与折射率乘积)相等时产生可以区别于“1次、2次”的无色“零次”干涉条纹的物理特性。用它作为液面定位手段,精确度高于±0.3微米汞(Hg)柱。因此高精度的U形管水银气压计常采用这种定位方法。     

6J型干涉条纹机构“三轴”位置的快速判别与调整

经出厂调修后的干涉显微镜,往往由于机械、光学元件的稍微变动,使干涉条纹机构出现一些不正常现象。本文以6J型干涉显微镜为例,介绍一种如何根据“三轴”相互位置而快速判别与排除干涉条纹机构故障的方法。一、干涉条纹宽窄及方向变化的原理如图1,当参考物镜O_2沿垂直光轴方向移出△α时,孔径光阑轴上点S的两个实象点     

运用ASAP光学软件模拟单轴晶体的锥光干涉

为了模拟不同光轴取向、光束发散角、晶体厚度或入射波长等参数下的单轴晶体锥光干涉,在 ASAP中定义起偏器、晶体、检偏器和接收屏的几何形状和光学特性,产生一组锥状高斯光束并设置其相干性和波动性,进行光线追迹、计算并显示接收屏上的干涉场能量分布。所得模拟结果表明,光轴与晶体表面垂直时,干涉条纹是 1组以光轴为圆心且被十字分割的内疏外密、明暗相间的同心圆环;平行时,是 2组分别以光轴的平行和垂直方向为对称轴的、内疏外密、明暗相间的双曲线;既不垂直也不平行时,条纹特征因光轴取向而异;当增大发散角、晶体厚度或减小波长时,干涉条纹都向内移动且条纹数增多,反之亦然;起、检偏器正交时的干涉条纹都和它们平行时的条纹互补。     

基于非本征F-P干涉技术的全光纤位移测量系统北大核心CSCD

为解决传统分离镜组式干涉仪体积较大,无法在空间受限的环境条件下应用的问题,开展了全光纤F-P干涉位移测量技术研究。根据干涉原理分析了不同反射率条件对干涉信号形式的影响,计算得出:当反射率为4%时,多光束干涉的光强信号将近似为正弦函数,并利用有限元仿真对位移测量原理进行验证。设计搭建了基于非本征F-P干涉技术的全光纤位移测量系统。实验结果表明:该系统在1 min内静态噪声电压标准差为23.3 mV;在1 mm位移范围内,该系统与XL-80激光干涉仪的测量结果呈现高度线性关系,线性相关系数R 2为1,且该系统位移测量重复性优于XL-80激光干涉仪。     

缝宽测量装置的一种改进

一、宽测量装置的原理缝宽测量装置的原理是 :波长为λ的单色激光 ,照射到宽为Ｗ、长为Ｌ的狭缝时 (Ｌ >Ｗ >λ) ,在距狭缝距离为Ｒ的观察屏上 ,将形成衍射条纹 ,参见图 1,其光强分布为Ｉ =Ｉ0 ·ｓｉｎ2 Ｂ/Ｂ2 ,其中Ｂ =(π·Ｗ /λ)·ｓｉｎθ。θ为衍射角 ,Ｉ0 为θ =0°时     

基于扩展宽带光双光栅干涉的屈光度测量研究

提出了一种屈光度的扩展宽带光双光栅干涉测量方法。基于Talbot效应与Moire效应理论,推导出单、复色扩展光源下干涉场强度分布公式,从而表明当光源到第一面光栅与第二面光栅到观察屏距离相等时,干涉场光强分布与光源波长无关。仿真分析了扩展光源下双光栅系统参数对莫尔条纹对比度的影响,结果表明：当系统中光源宽度选定为4 mm、光栅周期选定为0.2 mm、两光栅之间的夹角选定为1.9°、两光栅之间的空间距离选定为6.5 mm时,可以获得较好的干涉条纹对比度。构建了屈光度测量系统,对屈光度为-1 m^-1、-3 m^-1、1 m^-1、3 m^-1的镜片进行实验测量,重复测量10次,测量结果的峰谷值偏差为0.0064 m^-1,是测量结果平均值的0.28%。实验结果表明：扩展宽带光双光栅干涉方法能实现镜片屈光度的高精度低成本测量。     

光色材料及其应用

一、何谓光致色变光致色变一词是1950年由Y Hirsh—berg最先使用的。以波长λ_1的光照射某物质,使其色彩发生可逆的显著变化,其逆过程可以由波长λ_2的光或自然热效应完成,这种现象即为光色互变现象。如果照射光的λ_1是紫外域波长,则λ_2一般为可见域波长。相反,如果λ_1是可见光波长,则λ_1就是紫     

可动屏蔽型计算电容复现电容单位的方法研究

中国计量科学研究院建立了标准不确定度为2×10-8的可动屏蔽型计算电容装置。该装置复现电容单位量值只与屏蔽电极所移动的轴向长度有关。采用激光干涉仪测量这个长度时,一般无法提供干涉条纹数。经典方法采用替换方法,逐步从已知的小整数扩大到大整数。过程复杂,所需条件多。提出了一种新的复现电容单位的方法。对应复现电容量值的干涉条纹整数由一个准确度等级相对较低的仪器直接确定。其干涉条纹小数则通过电容电桥的两次平衡确定。所需结构及过程简单,操作方便。给出了该方法的详细内容及其优点,报告了检查装置线性的实验及其结果。