连续波腔衰荡技术的激光去谐方法

针对连续波腔衰荡技术的激光关断问题,本文提出通过调制激光器的驱动电流,即激光去谐方法,使连续波激光与衰荡腔离开谐振状态,实现对入射光的快速关断.该方法根据电流调制特点实现以往系统中声光或电光开关的功能,不需用外部光开关来切断光源,系统更加简便,节省成本.设计了基于激光去谐的连续波腔衰荡技术系统,分析了各器件的性能和工作原理,分析了去谐过程的特性,比较了激光去谐与激光关断的区别.结果表明,调制电流的关断时间比传统的光开关更短,衰荡曲线的单指数线形更加明显.     

Sagnac效应在连续波腔衰荡微量气体浓度测量系统中的应用

基于环形光路的Sagnac效应及腔衰荡测量技术原理,本文提出了一种新型的连续波腔闲置不用衰荡微量气体浓度测量系统.系统中利用环形光路的Sagnac效应,将光纤环作为一个等效反射镜,与高反射率镜形成衰荡腔,实现衰荡腔的反射率可调,从而降低系统对入射光强度的要求,对信号处理提供了条件.在此基础上,文中对环形光路Sagnac...     

光腔衰荡光谱法在痕量气体检测中的应用

气体检测有气相色谱法、非色散红外法、电化学电极法、光声光谱法、半导体气敏电极法、催化燃烧法、热导法、光离子化法等。光腔衰荡光谱法(CRDS)是一种新型的气体检测方法。它从原理上不需要标准气体标定,是极具潜力的痕量气体参考级测量方法。CRDS又叫光腔衰荡激光吸收光谱法,是一种高     

基于光腔衰荡光谱的气体成份量测量技术

光腔衰荡光谱技术依赖于气体分子常数测量气体成份量,有望成为新一代基于自然常数的气体成份量基准方法。本文详细介绍了国内外研究机构对于光腔衰荡光谱法在气体成份量测量领域的研究现状,并在此基础上设计出一套基于Pound-Drever-Hall(PDH)锁频技术的光腔衰荡光谱测量装置,旨在完善目前实物计量标准的局限性。     

光腔衰荡光谱技术及其在痕量气体分析中的应用

光腔衰荡光谱(CRDS)技术是一种新兴的高灵敏度吸收光谱检测技术.在介绍光腔衰荡光谱检测原理和痕量气体浓度检测公式的基础上,总结了CRDS技术在痕量气体分析方面的优势.综述了CRDS技术在气体污染物、超纯气杂质和水分检测方面的应用.     

介质阻挡放电等离子体中HO2自由基的红外光腔衰荡光谱原位诊断

建立了一套以可调谐半导体激光器做光源的连续波光腔衰荡光谱装置，简单介绍了连续波光腔衰荡光谱技术与脉冲光腔衰荡光谱技术的区别。将连续波光腔衰荡光谱技术与介质阻挡放电等离子体技术相结合，对等离子体中的HO2自由基进行了原位定量测量，同时考察了HO2自由基数密度随放电电压和体系中氧气含量变化情况。实验结果表明：随着放电电压和体系中氧气含量的增加而增加的HO2自由基数密度分别出现极大值。     

半导体激光器自混合效应对连续光腔衰荡技术的影响

根据光腔衰荡(CRD)原理开展了高反镜反射率测量技术的研究.采用基于半导体激光器自混合效应的连续光腔衰荡技术(SM-CRD)测量高反射率腔镜,不但简化了CRD技术应用的结构装置,同时也大大提高了入射光与衰荡腔之间的耦合效率.给出了半导体激光器由于自混合效应引起的频谱变化,分析了反馈光强度对半导体激光器输出特性的影响.使用反射率为99.914%的腔镜建立了1 064 nm高反射率测量装置,测量精度达到10-5量级.实验结果表明,使用该装置测量腔镜的反射率,不但大大降低了系统的成本,而且有利于提高系统的测量精度和稳定性.     

基于光腔衰荡光谱法的水汽线形强度测量

随着半导体芯片行业的迅速发展,对电子气体的要求也逐渐提高。半导体加工环境中的痕量水分会严重影响芯片的良率和可靠性。光腔衰荡光谱法是近年来发展的一种具有高灵敏度和准确性的痕量气体测量方法,线形强度是光谱法测量的重要参数。为测量痕量水分,建立了一套光腔衰荡光谱系统,测量了中心频率在 7171.10491cm-1和7177.6565cm-1的吸收光谱,通过HTP(Hartmann-Tran profile)线形拟合得到线形强度,测量结果的相对标准不确定度优于1.8%,与HITRAN、HITEMP和GEISA数据库比较,相对偏差小于6%。     

基于光腔衰荡光谱法测量CO_2结果的不确定度分析

光腔衰荡光谱法作为极具潜力的基准分析方法已在气体成分量测量领域得到了广泛的应用。本研究建立了一套高精度光腔衰荡光谱分析系统,并利用重量法配置的空气中二氧化碳(CO_2)标准气体对其性能进行了评估。在此基础上,对影响CO_2浓度测量的各参数进行了不确定度分析,得出测量结果相对扩展不确定度为0. 48%(k=2,p=95%)。     

气体中痕量水蒸气测量技术进展

气体中水蒸气含量测量在工业生产和科研领域发挥至关重要的作用。随着许多工业生产和科研领域对气体水分含量更加严格的测试要求,对于气体中水蒸气含量测量灵敏度的要求也越来越高。目前测量nmol/mol痕量水分的仪器方法有可调谐二极管激光吸收光谱法、光腔衰荡光谱法、大气压离子质谱仪法;达到这个痕量水平的传感器类测量技术有石英晶体微天平法、冷镜露点法、阻容法、电解法。针对这些测量方法的优缺点以及今后的发展趋势进行了论述分析,通过克服测量过程中的干扰因素,可在一定的程度上提高痕量水含量的测量准确性,对促进痕量水含量准确测量技术的发展有所裨益。     

1.6微米附近氮气展宽的一氧化碳分子线形的研究

基于稳频的光腔衰荡光谱法是近年来发展的一种具有高灵敏度和准确性的测量痕量成分的方法,分子线形是影响光谱法测量成分的关键因素。利用基于稳频的光腔衰荡装置测量了一氧化碳R12(3←0)分子光谱,6种常用的分子线形被用来研究分子吸收光谱参数间的关系,包含压力相关的展宽、吸收峰面积和碰撞变窄效应,以及速度变化压窄和速度相依赖弛豫速率变窄效应的相关联等。研究结果表明pCqSDNGP线形能满足描述CO分子线形的需要。     

浅谈激光计米器

一、激光计米器的原理 激光计米器用双光线的激光多普勒干涉测量技术,实现非接触式长度测量.激光源发射出的激光通过光束分离器产生两束光在被测物体表面产生明暗相间的干涉条纹,光检测器通过回收激光检测到干涉条纹的变化,输出相应的电信号.被测物体移动,光检测器获得信号,测出被测物体的速度,并精确计算出通过测量区域的该物体的长度.     

超稳腔零膨胀温度点的精细测量方法研究综述

利用超低热膨胀系数的Ultra-Low-Expansion（ULE）材料加工成超稳腔，并将其温度控制在零膨胀系数的温度点是获得低频率漂移速率的关键。超稳腔零膨胀温度点的测量在超稳激光研究领域中起到关键作用，零膨胀温度点下的低漂移速率超稳激光对能级跃迁谱线的精密测量有着重要意义。本文阐述了基于超稳腔的Pound-Drever-Hall（PDH）激光稳频基本原理，介绍了超稳激光重要性能指标的测量方式，详细介绍了参考腔拍频法、光梳测量法、光钟测量法三种超稳腔的零膨胀温度点测量方法，具体分析了它们的使用条件和工作原理，并进行了实验验证。最后对零膨胀温度点精细测量方法的未来发展方向进行了总结与展望，为促进超稳激光技术的进一步发展提供借鉴。     

转轴微小偏心距的相干光测量方法

介绍了一种利用激光外差测量转动物体偏心距的动态测量方法。以CO_2激光器为本振光,转动圆盘模拟转动物体,对其在不同转速下的偏心距进行精密测量,给出测量应满足的条件和测量结果。     

光腔衰荡光谱法测定高纯气中的痕量甲烷

采用质量流量控制器分别控制氮中甲烷标准气体以及被测高纯氮气的流量,通过设计不同的流量稀释比例,获得了不同"甲烷加标浓度"水平的氮气样品。测量结果表明,光腔衰荡光谱仪(CRDS)在0～3nmol/mol范围内对甲烷呈良好线性响应。通过标准加入法,测得高纯氮气中甲烷含量为0. 3nmol/mol,扩展不确定度为0. 2nmol/mol。     

偏振光腔衰荡技术测量单层SiO2薄膜特性

为了探究特定沉积工艺参数下,不同沉积角度对SiO2光学薄膜损耗及应力双折射的影响,本文采用一种高灵敏探测方法—偏振光腔衰荡技术表征单层SiO2光学薄膜.该技术基于测量光学谐振腔内偏振光来回反射累积后的衰荡时间特性及产生的相位差振荡频率,实现光学元件的光学损耗和残余应力的同点、同时绝对测量.实验对60°、70°和80°沉积角度条件下制备的单层SiO2薄膜样品进行了应力和光学损耗的测量分析.结果显示了不同沉积角度条件下制备的SiO2薄膜表面粗糙程度和致密性变化对薄膜损耗和应力双折射效应的影响,该结果对制备低光学损耗、低应力SiO2光学薄膜提供了技术指导.     

微量气体定量分析的新方法:光腔衰荡光谱

包括半导体制造业在内的许多工业应用要求高纯度气体具有最少的杂质。微量水分的分析特别富有挑战性。光腔衰荡光谱法不但可以快速、准确地分析包括水分在内的微量杂质,而且不需要标准样气。对光腔衰荡光谱法作了简要介绍。     

TEMPMEKO 2013研讨会湿度与水分计量技术述评

主要对第12届工业和科学领域温度和热学测量国际研讨会（ TEMPMEKO 2013）中有关湿度国际发展的最新情况进行介绍，本次会上关于湿度的几个主要议题主要包括相对湿度的重新定义、高压湿度发生器的研制、光腔衰荡光谱测湿技术研究和增强因子的计算等等，对国内在湿度专业领域的科研提供方向或具有一定的指导意义。     

基于线结构光的角钢截面几何参数三维测量

针对人工检测角钢效率低、出错率高的问题,研究一种基于机器视觉测量技术的非接触检测方法,即利用线结构光扫描的角钢截面几何参数的测量方法。采用张正友标定法和最小二乘光平面拟合法完成测量系统的标定,通过线结构光三维扫描技术获取物体的原始三维点云数据,然后对经过配准、去噪以及简化处理的原始点云数据进行三维重建,得到物体三维几何模型。结合测量系统标定,提取角钢截面边宽度、边厚度、内圆弧半径3个参数。按国家标准对角钢截面几何参数进行图像测量,测量误差在±0.15 mm范围之内,实验结果表明采用该方法实现对角钢截面参数测量是可行的。     

基于量子级联激光器的中远红外高反射率测量

利用光腔衰荡技术开展了中远红外波段的高反镜反射率测量研究.以中心波长9.7μm附近的脉冲量子级联激光器为光源,构建了高反射率测量实验装置.利用该装置对不同腔长下腔镜的反射率进行了测量,最终测定其反射率为99.9464%,测量重复性误差优于0.0014%.实验表明该测量装置重复性精度高,可用于中远红外高反镜反射率的精确测量.