基于双频横向剪切干涉系统的三维形貌测量

近年来,结构光投影三维成像技术被广泛地应用至各个领域。该技术通常采用投影仪投影条纹,导致投影条纹的空间周期和精度有限,且在测量微小视场时会存在条纹强度不均匀、条纹焦面景深不够等问题。为解决该类问题,基于剪切干涉条纹的高空间分辨率优势,提出了一种利用横向剪切干涉条纹测量物体三维形貌的系统和方法。该系统利用激光波前以不同角度入射平行平板会产生不同频率干涉条纹这一性质,旋转平行平板改变剪切干涉条纹频率,利用低频条纹指导展开高频条纹相位。同时利用干涉条纹的入射角度与形变量内在联系,通过几何关系获得相位与高度的映射关系,以达到重建物体三维形貌信息的目的。实验验证了该系统及方法的可行性,证明了其对测量微小物体或视场有着明显的应用价值。     

Twyman-Green型横向剪切干涉仪的原理和应用

本文介绍了一种新型横向剪切干涉仪的工作原理。该干涉仪使用Twyman-Green干涉仪作为分束器,光栅作为检测元件,并利用实时Moire差分法消除干涉仪的系统误差。这种干涉仪的优点在于灵敏度可调,抗振性强,易做成大口径。利用这种干涉仪检测超高音速风洞中的流场和真实火箭燃气射流,取得了一些重要结果。     

激光横向剪切干涉应用于温度场的测量

根据大空间自然对流水平圆管上部上升的羽状烟柱区不符合边界层假设而导致各种解之间差异的问题,提出了利用横向大剪切量干涉实验装置来实现温度场的光学测量,得到了自然对流水平圆管在不同壁温时的实时条纹。利用彩色条纹图像中RGB原始数据中的R分量的峰、谷极值点的坐标来识别明、暗条纹并得到了全场的级数分布,以此反演出全场温度分布。实验结果表明:当圆管直径d为15.6mm、剪切量s为24.2mm时,实验得到的干涉条纹类似于利用全息干涉或马赫-曾得干涉原理得到的无限宽简单条纹;干涉条纹分辨率达到75.64pix/mm;利用横向大剪切量干涉法能够准确快速地反演全场温度分布,为工程热物理分析提供相关数据。     

多路干涉光纤维温压传感器的设计与分析

使用一个带步进延迟线的沃拉斯顿棱镜的电扫描仪和一个CCD阵列作为一个译码单元，设计了一个译码干涉系统与带非零组差的温度补偿压力传感器，并对温度补偿法以及串－并混合结构进行了阐述。     

径向剪切干涉测量激光光束波前的研究

详细论述了环路径向剪切干涉（cyclic raial shearing interferometry,CRSI）测量激光光束波前的原理,介绍了傅立叶变换空间载波条纹相位提取方法,以及畸变波前的重建算法,给出了数值仿真结果,并且进行了实验研究,验证了该方法的有效性.     

半导体激光剪切干涉仪

本文主要对半导体激光器在光栅剪切干涉计量中的应用作实验研究.给出半导体激光双频光栅剪切干涉仪测量光场相干性和透镜像差的实验结果.     

新型剪切散斑干涉系统研究

剪切散斑干涉是一种广泛应用于工程结构中进行静态和动态离面位移导数测量的光测力学方法。鉴于基于马赫-曾德尔干涉的剪切散斑干涉系统的光能利用率较低,提出了一种新型剪切散斑干涉系统。该系统由五块平面反射镜、一块半反半透分光棱镜、一块表面有涂层的棱镜、一个双孔掩膜、成像透镜和电荷耦合器件(CCD)相机组成,具有提高光能利用率的优点。并可以通过双孔掩膜产生空间载波,通过旋转其中一块反射镜可以产生剪切;通过平移另外一块反射镜可以对空间载波进行调节,相位由改进的sinusoidal-fitting方法进行提取,为了验证本文提出的系统的有效性,用该系统对周边固定中心加载圆盘模型进行实验,并将该系统应用于轮胎的无损检测,结果表明,该系统能够取得很好的效果。     

激光剪切干涉技术用于焦距测量的研究

应用楔形平板剪切干涉技术,根据非定焦状态下干涉条纹的取向变化确定待测焦距,具有装置简单、测量方便、精度高等优点,并可用于不可见光区的测量。     

小型激光多普勒干涉系统的研究

本文就半导体激光小型多普勒干涉系统的研制及作为速度测量系统的测量精度和实用可行性进行了探讨.     

泰曼-格林干涉仪的一种变形及其应用

本文介绍了泰曼－格林干涉仪的一种变形,分析了在这种情况下所获得的干涉条纹的分布,及其随光程差变化的规律,并介绍了它的应用。     

迈克耳逊干涉条纹计数器的研制

文中计数器主要由信号接收、信号调理放大、模数转换、信号处理及计数显示几部分组成,其中信号处理以Atmel 89C52为中央处理器,信号接收所用的传感器由光电二极管阵列构成,对激光波段敏感并且能够有效抑制紫外和红外波长的光,信号放大器采用直流模拟调制技术,避免了大多数隔离放大器模块所存在的电磁干扰问题。实验证明,该计数器操作简单,缩短了测量时间,提高了计数精度。     

激光淬火过程中光的干涉和衍射结构的热作用研究

为提高激光热处理的质量,国内外利用光束分割再重新复合的方法,研究成功不少光学系统.由于激光是高相干光,光的干涉及衍射结构使复合光斑的功率密度分布复杂化,严格研究热处理过程中光与材料的相互热作用变得非常困难.在文献[1]中,我们从一个简单的光学系统研究出发,从理论上证明,当光的干涉和衍射条纹的间距相较于作用光斑的尺寸而言甚小时,可以忽略这些条纹结构对金属材料热处理的影响,并可以利用几何光学所预言的激光功率密度分布来进行有关的热学计算,为使这个结论更具有一般性,本文导出便于使用的判断光的干涉及衍射结构的热影响可否忽略的表达式,同时给出实验结论.     

Wollaston棱镜宽带减反射膜的研制及测试

针对Wollaston棱镜中o、e光对应的基底折射率相差较大以及制作该晶体的冰洲石和许多薄膜材料间附着力较差的特点,为了提高镀膜材料和冰洲石基底的附着力以及提高棱镜的透过比,拓宽有效使用带宽,借助于计算机辅助设计方法,设计了高性能多层减反射膜系。选用合适的光学薄膜材料,利用电子束蒸镀,借助于离子源辅助蒸镀,制作了高性能的宽带减反射膜。测试结果表明：o光的平均剩余反射率小于1．0％,e光的平均剩余反射率小于0．5％,有效使用带宽在近红外大于200nm;薄膜和基底结合牢固,达到了设计要求,提升了棱镜的品质。     

一种基于多模干涉耦合器的集成光开关研制

设计并制作了一种采用InP/InGaAsP材料的2×2基于多模干涉(MMI)器的Mach-Zehnder干涉仪(MZI)光开关,用三维有限差分束传播法(3D-BPM)对器件进行了优化设计与模拟分析。开关端口设计为单模波导且对偏振不敏感,采用电流注入调制相移区折射率,当折射率的改变引起π相位差时实现开关状态转换。测试结果表明,当注入电流达到43 mA时光信号从交叉端口交换到直通端口,开和关状态的串扰分别为-19.2 dB和-14.3 dB。     

基于软件无线电的GNSS干扰和多径监测系统设计

针对干扰和多径导致全球导航卫星系统(GNSS)不能精确、安全和可靠地提供位置、速度和时间服务等问题,分析了研制GNSS干扰和多径监测系统的意义,介绍了当前干扰和多径常用的检测方法,设计了一套针对当前四大导航系统(美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟Galileo和中国BDS)各信号带内以及附近频率的干扰和多径监测系统.系统基于软件无线电(SDR)思想,采用模块化设计,具有良好的功能扩展性和配置灵活性.根据不同干扰的特点,结合实际应用改进了其检测算法:采用能量阈值法检测不同形式的压制式干扰,采用基于捕获多相关峰法判别欺骗式干扰,采取基于最大似然准则的多径估计延迟锁定环(MEDLL)技术估计多径信号的参数.实验结果表明系统能够有效检测各种干扰和多径信号的存在,使用户获取其特征参数,为干扰源的定位、查处、排除、规避以及多径信号的抑制提供决策依据.     

红宝石激光单脉冲全息照像出现干涉条纹的讨论

本文指出调Q红宝石激光器的单纵模选择是非常困难的。若激光器的两个相较透的纵模同时振荡,纵然我们用单脉冲一次照全息像,当再调时也会有干涉条纹出现。本文指出干涉条纹的出现实际上是相干长度呈周期性的表现。只要采取相应措施保证单纵模运转,就可以消除这种现象。本文还指出了提高相干长度的办法。     

定向干扰跟踪平台的激光扩束系统设计

为了解决常规定向干扰系统结构复杂、尺寸过大、难以变倍等问题,本文设计了一种采用反射式离轴光机结构的激光扩束系统,并进一步对激光变倍扩束主、副反射镜组的光机结构进行了设计与分析。分析结果表明,主副镜组最大变形量均小于0.01 mm,扩束机构的基本振型频率为105.2 Hz,最大结构应力小于材料的屈服强度。通过测试,系统能够实现系统扩束比为1∶15.01、1∶19.96、1∶25.03,空间偏移量误差小于1 mrad,满足技术指标要求。     

低轨卫星系统频谱干扰及其规避仿真与分析

随着空间科学的发展,低轨(LEO)卫星的宽带业务需求不断增大,其使用频段向Ka等高频段扩展,不可避免地与静止轨道(GEO)卫星系统产生同频干扰.文中对GEO卫星系统受到LEO卫星系统的干扰及其规避措施进行了研究,通过建立上、下行同频干扰模型,对GEO卫星系统受到的干扰进行了仿真分析;进而,提出了基于空间隔离角和基于屏蔽...