利用全息图精密测量抛物面镜的形状

日本工业技术院机械技术研究所最近研究出一种用激光干涉仪对抛物面镜的形状进行精密测量的新方法。抛物面镜是一种使平行光实现无象差会聚的光学零件。入射到这种光学零件上的平面波,经抛物面镜反射后,变成会聚球面波,通过焦点,变成发散的球面波而扩散。该新方法,正是着眼于这种反射光的变化。它采用了如图所示的光学系统,通过由     

全息平面变间距光栅刻线弯曲程度分析

简述了全息变间距光栅的几何理论,研究了不同记录参数情况下的刻线弯曲程度。给出了用于评价光栅刻线弯曲程度的表达式,并推导出了它的积分形式,使计算效率提高了2~3倍。结果表明:球面波与非球面波干涉得到的光栅线条并不一定比球面波干涉得到的线条要平直。     

电控聚合物分散液晶全息透镜的设计与制作

在介绍了纳米聚合物分散液晶材料电控全息开关透镜基本原理的基础上,选取经实验优化的聚合物分散液品配方EB8301:TEB300:RB:NPG:NVP=100:100:0.2:0.5:15并额外添加降低驱动电压的材料S-271,根据聚合物分散液晶材料的曝光特性及伞息透镜原理,设计球面波与平面波干涉伞息透镜记录光路,成功制作了电控全息开关透镜.该电控聚合物分散液晶全息开关透镜为平板式没计,对可见光基本无散射,驱动开火电压在60 V至80 V之间,在变焦成像系统,集成光学等方面有广泛应用前景.     

用数字全息术检测轮胎气泡缺陷

提出了一种基于二次曝光数字全息干涉术的子午线轮胎内部气泡缺陷无损检测方法.该方法利用数字全息记录系统记录下轮胎初始状态和受热膨胀变形状态的数字全息图,在计算机中对这些数字全息图分别再现后,将代表轮胎变形状态的再现波前与其初始状态的再现波前进行干涉,获得携带轮胎变化信息的干涉条纹和相位分布;分析了存在气泡缺陷区域的轮胎和无缺陷轮胎两种情况下的干涉条纹及其相位分布的特点和区别.分析结果表明:在轮胎内部存在缺陷的位置,其二次曝光数字全息干涉条纹具有与质量正常位置处干涉条纹相对独立的特征,该方法可以检测出轮胎气泡缺陷,记录系统的横向分辨率为16.4 μm.     

基于二次曝光数字全息技术的轮胎内部气泡缺陷检测方法研究

提出一种基于二次曝光数字全息干涉计量术的轮胎内部气泡缺陷无损检测方法。该方法利用数字全息记录系统记录下轮胎初始状态和受热膨胀变形状态的数字全息图,在计算机中对这些数字全息图分别再现后,将代表轮胎变形状态的再现波前与其初始状态的再现波前进行干涉,获得携带轮胎变化信息的干涉条纹和相位分布,分析存在气泡缺陷区域的轮胎和无缺陷轮胎两种情况下的干涉条纹及其相位分布的特点和区别。研究结果表明：在轮胎内部存在缺陷的位置,其二次曝光数字全息干涉条纹具有与质量正常位置处干涉条纹相对独立的特征,该方法可以检测出轮胎气泡缺陷。     

非规则结构表面多声源近场声全息方法

为了提高非规则结构表面多声源声场的全息精度,提出基于目标深度识别与球面波叠加逼近的非规则表面多声源近场声全息方法。该方法使用声源空间深度识别理论,确定结构体上各声源的空间位置,在各声源处分别使用球面波的叠加描述空间声场分布,然后结合现有单原点球面波叠加近场声全息法重构声场。为了验证方法的可行性,首先使用所述方法和现有单原点球面波叠加声全息法,分别对径向脉动球与横向振动球组成的不同声场进行全息重构。结果表明,当声源集聚分布时,所述方法与现有方法均能有效全息重构声压分布,重构误差在5%以下;当声源离散分布时,现有方法失效,所述方法能够较准确地给出重构面的声压分布,主要频段内的全息重构误差小于20%。进一步的对比实验表明,在全息重构多扬声器非规则空间分布声场时,使用所述全息方法的重构误差平均下降14.08%,显著提升了多声源非规则空间分布声场的全息精度。     

泰伯效应与光束准直性测量

本文从球面波传播的一般理论出发推论了分别在发散、会聚球面波及其平面波照明下的TALBOT效应的原理。运用付里叶频谱分析方法论述了在扩展光源照明下产生的TALBOT效应。讨论了利用TALBOT效应产生的莫尔条纹的特点。最后,概述了利用TALBOT效应测量光束准直性的几种方法及提高测量精度的某些途径。     

显微镜中光的干涉

根据光波干涉原理,可分析相村显微镜和干涉显微镜中相物体的成象过程,並可得出几种类型干涉显微镜的优缺点,在此基础上研制出相衬装置和在象方分裂、复合光程的Mach—Zehnder式干涉装置,提高相物体的衬度,可用于装备各类显微镜,     

两高斯模场间耦合效率的分析

本文对强度为椭圆高斯分布和圆高斯分布的两模场间的耦合效率,从简单的机械误差分析出发,得到了在平面波近似下有综合机械误差情况的耦合效率公式,并给出了球面波情况下的两强度为圆高斯分布的模场间的耦合效率公式。     

全息凹面光栅的点列图

为了评价全息凹面光栅的成象质量,我们同时采用了两种方法:一是通过光线追迹,求出它的点列图,在理论上进行分析和评价;二是采用拍照该光栅的谱线,在实际上进行核对和最后评价.在设计全息凹面光栅时,得出不同的仪器结构参数(r_A、r_B、ρ、α、β)和记录参数(r_O、r_D、γ、δ),我们根据它们的点列图,在制造之前,就能判断出那些结果使用效果最佳,还能利用它修正记录参数,选定最佳值.然后在制造时实测谱线,并改正各种参数,使它达到优良的谱线质量.本文参照文献着重讨论点列图.     

用三维全息干涉测量法测量双圆弧齿的挠度和弯矩分布

本文叙述了在放大十倍的双圆弧齿模型上确定挠度和弯矩分布的试验研究结果。模型是用尿脘人造橡胶模压成的。在试验装置上对轮齿啮合轨迹上的不同点加载,并用波长为488nm的氨离子激光和三维的双曝光全息干涉测量法对齿面上126个点的挠度作了测量。采用了有限差分方程法根据挠度来确定沿齿宽和齿高方向的不同点的弯矩。     

光栅衍射法测量材料平面度和平行度

一、材料表面形状的测量方法材料表面形状轮廓的测定是光学干涉计量的一个基本应用。对于不同的料材和生产加工过程中的不同要求,测量方法也各不相同,基本上可以分成两大类,一类是利用传统的干涉仪;另一类是近期发展起来的,以全息技术为基础的全息干涉度量技术。我们要测量材料表面的形状,基本思想就是用一个已知形状的标准波面去和被测材料表面形状(形变后的波面)进行比较,从而获得材料表面形状的信息。如果被测表面是平面,那么标准波面通常选用平面波。两个波面的比较是通过干涉来进行的,得到的等厚干涉条纹就是物体表面和一组等间距的平面波相截得到的     

基于BSO晶体反射式全息光栅的振动测量系统

以光折变晶体硅酸铋(BSO)为记录介质,构建了基于反射式全息光栅零差干涉振动测量系统。系统中的参考光与被振动信号调制的信号光以反射式记录全息的方式射入BSO晶体,在晶体内干涉形成反射式动态全息并实时衍射,通过对信号光的透射光和参考光的衍射光所形成的干涉信号进行解调即可得到所测的振动信号。研究了两入射光束夹角、光强比、晶体晶向等测量条件对系统测量灵敏度的影响,分析了耦合增益与测量灵敏度的关系。结果表明,以压电陶瓷(PZT)为被测对象时,系统最高可探测到频率为360kHz的振动信号。分析显示:由于反射式全息降低了布拉格光栅的空间周期,提高了入射晶体的信号光和参考光的耦合效率,故其测量灵敏度高于透射式全息光栅振动测量系统。     

全息图干涉术及小型压力容器的质量检查

全息照相不同于传统的透镜成象技术,它是利用光的干涉和衍射特性,同时记录光的振幅和位相两种信息。全息照相记录的是物体的三维图象,并具有可分割性。它的干涉条纹在参考光的照射下,可精确地再现原来的物体波。     

用全息透镜实现自参考光全息

一、引言自参考光全息术是利用物体表面散射光波的一部分形成物体的象,另一部分作为参考光记录象面全息图。这种象面全息图可以用扩展的白光照明再现。这种记录方式的优点是:①可以利用相干光程较短的激光记录,②物体有微小振动不影响参物光束的光程差;③记录高速运动的物体时,因物体运动产生的都卜勒频移没有影响。在文献[1,2]中,已报导了若干自参考光全息的记录光路。这些系统的共同点是利用普通透镜成象,其缺点是参考光弱,不能获得优质的全息图。在文献[2]中虽已提及用全息透镜实现自参考光全息,但它是用近轴全息透镜,参物夹角很小,再现象受照明光的影响。本文提出用离轴角较大的全息透镜记录自参考光象面全息图,克服了上述各种缺点,能获得最佳参、物光束比。这是由于近年来在全息干板处理方面发展了一些新的技术,可以获得所需要的衍射效率,这样用全息透镜实现自参考光全息,就可以根据不同的情况得到最佳的参、物光束比,得到高衍射效率的全息图。     

Ⅳ型消象差全息凹面光栅的设计与实验

本文根据Namioka 全息凹面光栅的象差理论,叙述了装架于Seya-Namioka 成象系统的Ⅳ型消象差全息凹面光栅的设计,求得了这种光栅的装架参数和拍摄它的记录参数,并给出了实验结果。     

可分离双参考光两次曝光全息法测机械变形方向

提出用可分离双参考光两次曝光全息测量物体变形方向的方法,设计的光络系统用两个平面反射镜将一束扩展激光束分成两束参考光和一束物光,藉此记录物体变形下的可分离双参考光两次曝光全息干涉图。这种干涉图含有物体变形的数值和方向的两种信息,从理论上对此作了分析,叙述了测量物体变形方向的方法,给出了试验结果。     

四步数字相移全息干涉术三维变形测量

针对目前相移控制器件费用高、操作复杂等不足,提出了一种数字相移方法.并将其与全息干涉术相结合,进行了相移全息干涉术的实验研究.应用MATLAB软件,结合图像处理方法,通过对全息干涉条纹精确控制使其定向移动,实现了四步相移,获得4个干涉图.应用四步相移法原理和相位去包裹方法,最终成功求得物体变形引起的三维位相差,实现物体变形的三维测试.实验表明,该方法不仅简化了全息干涉测试的光学装置,避免传统相移器件相移精度低、容易造成相移误差的缺点,且操作简单,测试精度高,其精度容易达到1/10波长.     

用简单光学系统制造闪耀全息光栅

1.前言全息光栅通常是用双光束干涉系统制造在光敏的位相型材料上。干涉条纹是正弦强度公布的,但是槽形不一定是正弦形的,因为存在曝光和显影条件的变化。Sheridon指出,当干涉场的波节面与光敏层倾斜时,显影后获得锯齿轮廓的槽形。这样的平面全息光栅具有和刻划光栅那样好的闪耀效率。从原理上来讲,全息光栅是没有任何周期误差,并且制造时间比刻划光栅短得     

全息投影系统三维成象质量的研究

本文从全息投影系统中三维象的无畸变景深传递要求出发,研究了在该系统中为获得既定视觉特性的高质量屏幕象的投影全息图的最佳记录方案、用于投影全息图干涉复制的记录和显示过程的复制物镜和投影物镜参数选取、全息屏幕象差及其满足近轴工作的条件、系统最大放大率限制和最大三维景深等问题。