关于会聚光路横向剪切干涉仪的几个理论问题探讨

本文探討了会聚光路橫向剪切干涉仪的几个理论问题。它们是光源的临界尺寸,离焦剪切模式,象差干涉图分析及灵敏度等问题。此类问题对干涉仪設计是十分重要的。     

用于多点测试的全光纤速度干涉仪研究

基于时分复用（TDM）原理，提出了一种新型的用于多点速度测试的全光纤干涉系统，通过同一个冲击靶面的测速实验验证方案的可行性。该系统通过在原有全光纤速度干涉仪（AFVI）的探测端口引入光纤耦合器和延迟线，由于延时的存在，被测点干涉信号之间在时间上存在相同的延时，利用时分复用原理，能够实现以往需要多套速度干涉仪才能实现的对测试靶面的多点测试功能。通过对同一个测试自由面上的两点进行测试，得到了具有一定时延的相似干涉条纹，而且延迟的时间与光纤延迟线对应。实验验证了系统设计的正确性。     

双纵模激光拍频干涉仪的研究

介绍了一种可对大尺寸工件进行无导轨精密测量的系统。以有高稳定性和强抗干扰能力(室外可达10^-7)的双纵模热稳频He-Ne激光器为光源，其拍频约为790MHz，拍频波长约376μm；以节点为对准标志，最邻近节点到被测点的间距用组合于同一光路中的分系统激光干涉仪测量，分辨率为0．08μm。采用自适应滤波和小波运算大幅度地降低了光电信号噪声，并强化波形。测试表明，测量的不确定度优于30μm／10m，整个测量系统可在0～20m范围内工作。     

一种时域解调激光干涉仪调制信号的方法

针对某低频水平振动校准设备的激光干涉仪,利用NI公司的多功能采集卡,采集激光干涉仪的调制信号及与其同相位的电容式位移传感器的输出信号.根据激光干涉仪调制原理,提出一种时域解调调制信号的方法.根据调制信号条纹的时域特性和它被限幅的实际特点,利用labview软件实现了信号的解调,并将电容位移传感器信号作为参考信号,还原解调后信号的相位,从而得到振动台高精度的振动波形.实验证明,此方法对连续振动信号的解调效果良好,具有较好的重复性和稳定性,精度可达到激光干涉仪发射激光波长的四分之一.     

采用计量型扫描力显微镜校准微纳米标准样板

为了建立质量保证体系,微米和纳米样板至今仍被广泛地应用于校准微纳米尺度的测量仪器中．介绍了应用由德国联邦物理研究所开发研究的、测量范围为25 mm×25 mm×5 mm的计量型扫描力显微镜(M-LRSFM)的校准方法．上述计量型扫描力显微镜配置有三个零拍的激光干涉仪,可分别测量沿x、y、z三条轴线方向的位移,因而其测量值可直接溯源于“米”定义．此种M-LRSFM能够校准横向的微纳尺度的结构尺寸,诸如阶梯高度、一维和二维光栅、镀层厚度、线宽、微纳尺度的表面粗糙度等．作为实例,介绍了一种横向样板的校准程序及获得的校准结果．研究表明这种方法适合于校验扫描电子显微镜(SEM)的放大倍率．     

基于Koester棱镜的单频干涉仪

介绍了一种采用Koester棱镜的单频干涉仪系统。该系统集成了两个干涉仪分别作为角度干涉仪和测长干涉仪,都是双光束平面镜Michelson干涉仪;使用四通道信号接收系统,可以提高测量的精确性;并给出整个系统的光路图和实验数据,获得较好的结果。     

偏振无关光纤迈克耳孙干涉型磁场传感器研究

采用琼斯矩阵法分析了法拉第旋转镜消除偏振诱导信号衰落的原理,阐述了基于磁致伸缩的光纤迈克耳孙干涉型磁场传感器基本原理。利用闭环控制工作点的方法,稳定了磁场传感器系统的工作点,然后对该系统进行了检测。结果表明,磁场传感器系统具有良好的稳定性,当外界磁场较小时,输出与外界磁场大小呈线性关系,在幅度为4000nT的交流磁场调制下,相位灵敏度可达1．4×10-3rad／nT,最小可测磁场达0．57nT。     

光纤干涉仪输入光偏振态反馈控制理论分析

具有较大非平衡长度的光纤Mach-Zehnder干涉仪解调DFB激光器传感信号时,存在着偏振衰落现象,为了解决这一问题,提出了一种对干涉仪输入光偏振态进行反馈控制的方案,论述了具有反馈控制功能的干涉仪信号解调系统,推导了反馈控制系统的控制信号与干涉仪条纹可见度之间的关系式,分析了该系统在不同光信号输入情况下的工作状况,从理论上证明了利用该系统可在一定条件下使干涉仪的条纹可见度稳定在1附近,论证了该方案消除干涉仪解调传感信号时偏振衰落现象的可行性。     

基于激光干涉的瞬态微热量测量方法

研究了一种基于激光干涉技术的瞬态热力学量测量方法,可用于测量由于光激发产生的瞬时反应热及反应体积。介绍了利用干涉技术测量化学反应热量及反应体积的基本原理。实验中以肌红蛋白(Mb)为研究对象,由于肌红蛋白受光激发后,会与CO发生化学反应,导致系统的热力学量发生变化,从而引起系统折射率的变化。折射率变化会引起干涉相位变化。通过测量相位变化,可以获得肌红蛋白受光激发后热力学量的变化信息。在273~301 K温度范围内进行了肌红蛋白与CO的反应实验,测量了肌红蛋白与CO在10-6~10-1s窗口的化学反应。测得的反应热量与体积分别为80 kJ/mol和10 mL/mol。