一种波长调制干涉仪光强实时反馈控制系统

提出了一种实时反馈控制系统,保证波长调制干涉仪的激光光强在波长调谐过程中的稳定性,以减小波长调制干涉仪因激光光强的波动产生的相位误差。该控制系统由光电探测器、数据采集卡、光电调幅器和控制软件等组成。实验结果表明,该系统的响应速度超过了干涉仪获取干涉图的速度,不仅能够稳定输出理想的光强值,而且还提高了干涉仪的测量精度。     

傅里叶变换红外光谱仪中立方反射镜特性分析

在傅里叶变换红外光谱仪中,用立方反射镜作为动镜的光路系统比平面镜时的情形复杂。通过建立系统的数学模型分析光路,确定了干涉信号的数学表达式;从干涉图调制度的角度对系统在非理想状态下的运动误差容限以及安装误差容限进行了分析。结果表明,与动镜和定镜都采用角反射体的系统相比较,该系统动镜运动中其偏摆和顶点横移不会对干涉图产生影响;与动镜为平面镜的系统相比较,该系统不需要对动镜的动态校正就能满足调制度判据要求。     

杨氏双缝干涉实验的MatLab模拟

应用MatLab软件编程,模拟了杨氏双缝干涉实验光强分布图形,通过改变波长、缝宽等参数,研究了双缝干涉条纹的光强变化规律。得到双缝的宽窄是造成杨氏双缝干涉实验条纹光强分布不均的主要因素,以及杨氏双缝干涉条纹宽度与波长反比等规律。通过对该实验进行计算机模拟,可以直观地分析各参数对干涉结果的影响,对光学的理论研究及实验教学来说有一定的指导作用。     

关于分振幅等倾双光束干涉条纹反衬度的讨论

为讨论单色平面光经过透明平行平板后出现的两束主要反射光之间干涉条纹的反衬度,在给出了它们的光矢量方位角的定义之后,利用方位角之差表示出两束光波光矢量之间的夹角;再利用菲涅耳公式表示出两束光波的光强比,从平面波干涉的角度来求两束光之间干涉条纹的反衬度,最终得出了复杂而普遍的表达式。并针对海定格干涉的反衬度进行了讨论,认为小角度入射形成的海定格干涉条纹,其反衬度只决定于平行平板的折射率;利用光学材料制作的平行平板,其海定格干涉条纹具有很高的反衬度。     

基本干涉场及全息成象

本文认为下面五种非定域干涉场是干涉领域里的基本干涉场,即:平面波和发散球面波的干涉场;平面波和会聚球面波的干涉场,发散球面波和发散球面波的干涉场;发散球面波和会聚球面波的干涉场以及平面波和平面波的干涉场。着重分析了前四种干涉场的空间分布和性质,给出表示每种干涉场的标准方程。在干涉场的记录方面,说明了干涉场和干涉图形之间的关系以及每种干涉图形的性质。然后,比较四种干涉图形,得出它们在径向分布上的共同点和在纵向分布上的不同点。由共同点得出:在菲涅尔近似条件下,四种干涉场所形成的干涉图都可以认为是波带片或全息透镜,并且分析了它们的成象性质。由不同点的分析得出,理想全息成象应满足两个条件,即:衍射成象条件和反射成象条件。最后,分析了干涉场的形状对平面全息图记录位置的影响。     

渐开线齿形谐波传动啮合参数的计算和优化设计

本文首先从弹性理论出发得出柔轮中线的变形曲线,建立数学模型;从而引导出柔轮、刚轮及波发生器的几何参数计算;以及从保证不发生啮合干涉和获得最佳侧隙的条件出发,为工程设计提供了一种利用最优化方法进行最佳啮合参数选择的设计计算方法。     

基于铝薄膜静电力原理实现的光学电压传感器

分析了基于Pockels效应的光学电压传感器的局限性,这种局限性来自于温度的影响和干涉相位差的间接测量模式。其中温度影响电光晶体的应力双折射和光源的波长,并且由于目前无法精确测量干涉相位差,通常只能应用马吕斯定律将干涉相位变化的信息近似转化为光强变化的信息,再通过光电转换技术最后测量出被测电压值,这样势必带来测量误差。为了消除这两种局限性,将铝薄膜作为传感元件,建立了铝薄膜在电场力的作用下产生变形量和被测电压的数学关系,然后通过CCD直接测量铝薄膜的变形量,从而得出被测电压值,避免了这两种误差。     

双矩形光栅衍射特性分析

双光栅系统的衍射一干涉效应非常重要,现从置于透镜前方的任意两个衍射屏出发,推出透镜后焦平面的光强分布可以用两个衍射屏的振幅透射率函数的相关来表示,然后把该结论用于两个完全一样的矩形光栅,得出了双矩形光栅在一些特殊间距时透镜后焦面上的光强分布可以表示为周期不同的三角形光栅透过率。     

检验光学表面和透镜的数字波前测量干涉仪

摘要用自扫描1024单元光电二极管阵列和小型计算机测量干涉仪干涉图形的相位(波前)测到λ/100.通过压电晶体改变参考臂长,在干涉图形中32×32矩阵排列的光电二极管阵列采样光强.应用这些数据通过傅里叶级数方法小型计算机同步探测每1024个点的相位并把波前的等高图和透视图在少于1分钟内显示在存储示波器上.阵列的光强是以随机形式多次采样并取平均值,使大气抖动,振动和热流效应最小.很重要的是容易测定干涉仪的波前误差并且从当时的或以后的波前处理中自动相减.支持测量系统的各个程序包括确定孔径边界,波前总和和区分,倾斜相聚焦误差的消去或引入以及波前空间操作程序等软件.快速傅里叶变换程序把波前数据转换成点扩散函数以及透镜的光学传递函数的模和相位.显示程序以等高图和透视图形式绘制这些函数.已设计这个系统使收集数据最佳化并得出比测量单个元件和测量衍射极限光学系统性能的通常准度更高,更进一步,由于循环操作只需要暂短几分钟的时间使该系统成为光学车间取代样板施加的限制更有吸引力.     

相位偏移干涉测量波面的一种新算法

本文分析了利用相位依稀干涉的相位计算方法对测量结果准确程度的影响,提出了一种利用相位偏移干涉原理测量波面的新算法（四幅改进算法）。考虑到移相误差是导致相位偏移干涉测量法产生误差的主要因素,本文着重讨论相位偏移干涉测量算法对移相误差的敏感程度。根据对实验测试机构所进行的测量与分析,以实际的数据为基础得出在相位人多干涉测量算法对移相误差的敏感程度,根据实验测试机构所进行的测量与分析,以实际的数据为基础得出在相位偏移干涉测量中新算法的优秀品质。该新算法对移相误差有良好的抑制作用,无论是理论分析速 是实际测量效果都很好。     

光栅干涉仪的运动误差原理

本文应用衍射光栅干涉仪的半波相位差面原理模型,说明光栅摆动误差引起的干涉条纹变化情况,进而分析得出光栅干涉仪运动误差公式。可作为设计和应用此种干涉仪的依据之一。     

Influence of intensity loss in the cavity of a folded Fabry-Perot interferometer on interferometric signals

Fabry-Perot interferometer is often used for the micro-displacement, because of its common optical path structure being insensitive to the environmental disturbances. Recently, the folded Fabry-Perot interferometer has been investigated for displacement measurements in large ranges. The advantages of a folded Fabry-Perot interferometer are insensitive to the tilt angle and higher optical resolution. But the design of the optical cavity has become more and more complicated. For this reason, the intensity loss in the cavity will be an important parameter for the distribution of the interferometric intensity. To obtain a more accurate result of such interferometer utilized for displacement measurements, the intensity loss of the cavity in the fabricated folded Fabry-Perot interferometer and the modified equation of the folded Fabry-Perot interferometer will be described. According to the theoretical and experimental results, the presented model is available for the analysis of displacement measurements by a folded Fabry-Perot interferometer.     

光栅大错位数字散斑干涉仪

本文介绍了一种新的散斑干涉仪,该仪器利用光栅作为错位元件,具有光路简单,结构紧凑,波像差小,防震要求低等特点,文中对仪器进行了详细的原理分析与介绍,并利用其测量典型试件受均布载荷下的离面位移场,进行理论值与实验结果比较,证明该仪器测量位移时具有高的精度,同时该仪器还可应用于构件的无损探伤。     

非平衡光纤干涉仪臂差精确测量方法研究

为实现对光纤干涉仪臂差的精确测量,提出了一种采用基于F-P调谐滤波技术的光纤光栅解调系统来精确测量光纤干涉仪臂长差的方法.简要介绍了F-P调谐滤渡法的渡长解调原理,通过分析非平衡迈克尔逊干涉仪的工作原理,指出了输出干涉谱与臂差之间的关系,进而分析了光纤光栅解调仪对干涉仪臂差进行精确测量原理.实验表明该方法可以实现对干涉...     

A NOVEL BRILLOUIN OPTICAL TIME-DOMAIN REFLECTOMETER DEMODULATING METHOD BASED ON A SLOW-LIGHT MACH-ZEHNDER INTERFEROMETER

□ A novel demodulating method based on a Gaussian index profile fiber Bragg grating slow-light Mach-Zehnder interferometer to demodulate the frequency shift of a Brillouin optical time-domain reflectometer is proposed and demonstrated. The slow-light was generated with a Gaussian index profile fiber Bragg grating, and transmission spectra and group index spectra characteristics of the grating were obtained through theoretical analysis and numerical simulation. With the slow-light Mach-Zehnder interferometer used, the phase sensitivity and relative power sensitivity can reach up to 0.0132 rad/MHz and 0.0144/MHz, respectively. These results were improved to 133 times and 22.4 times, respectively, which were as large as values based on a double-pass Mach-Zehnder interferometer.     

采用全息光栅作分束器的斜入射干涉仪

本文探讨了一种用全息透射式衍射光栅作分束器的斜入射干涉方法和装置,该装置主要用于检测非光学表面。实验检测了毛玻璃表面、照相乳剂面和金属钢、铜、铝板表面。通过选择不同衍射效率的光栅或选择光栅不同衍射级次的衍射光进行干涉可改善干涉图的条纹对比度。该装置简单易调,且调好后具有很好的稳定性。     

Design, fabrication, and characterization of diffraction gratings for neutron phase contrast imaging

We have developed a neutron phase contrast imaging method based on a grating interferometer setup. The principal constituents are two absorption gratings made of gadolinium and a phase modulating grating made of silicon. The design parameters of the setup, such as periodicity, structure heights of the gratings, and the distances between the gratings, are calculated. The fabrication of each grating is described in detail. The produced diffraction gratings were finally characterized within the setup, by locally evaluating the produced contrast (visibility) in each detector pixel, resulting in a visibility map over the whole grating size. An averaged value of 23% is achieved.     

位相测量技术中系统参数的选择与测定

位相测量轮廓术（PMP）是将被测物体表面投影光栅条纹的灰度分布变换为位相分布，从而求得被测物体高度分布的轮廓测量技术。本文讨论PMP测量系统参数：抽样间隔X、Y；光栅周期p、q；最大系统噪声nmax以及光瞳位置参数d、L的选择和测定。这些参数的合理选择与精确测定，将提高位相测量以及位相-高度转换的精度。     

莫尔偏转法测量相位物体时其Talbot象面形状的确定

本文利用傅里叶光学原理,从理论上分析用莫尔偏转法测量相位物体时,第一块光栅形成的Talbot象面的形状分布及第二块光栅应放置的位置以及此时形成的莫尔条纹的光场分布情况。