干涉条纹位相抖动的实时补偿

本文报道了一种干涉条纹锁定系统的原理、装置及实验结果。采用迈克尔逊干涉仪光路,通过位相锁定控制系统,实现了双光路干涉条纹位相抖动的实时补偿。实验表明,位相补偿的效果显著。     

多位相光束分束器二元光学元件的优化设计

本文报导了对一种新的多位相分束器二元光学元件的优化设讨.二元光学元件一个周期中的每个单元的相位值和坐标都作为优化过程中的评价函数的变量.模拟结果表明,这种新的多相位分束器与只用每个单元的相位值作为优化过程中评价函数的变量的分束器相比,具有较高的衍射效率和较低的相对误差.本文还分析了影响制作多位相分束器二元光学元件的一些因素.     

利用二元光学技术进行激光光强叠加的研究

以一维为例，采用共轭梯度算法研究了利用二元光学技术进行激光光强叠加的可能性，并分析了由于蚀刻误差和入射激光束位置偏离引起的误差。数值模拟结果表明：在二元光学元件位相32阶量化的情况下，设计误差小于0．13％、效率大于95．7％，可以很好地实现光强叠加功能。     

二元光学元件衍射效率的分析与计算

衍射效率对于二元光学元件是一个非常重要的概念 ,也是一个重要的器件性能指标。从理想的锯齿形相位轮廓入手 ,利用标量衍射理论 ,分析并导出锯齿形一维位相光栅的衍射效率的计算公式。进而讨论在二元光学技术中 ,以台阶状的轮廓逼近锯齿形相位轮廓的机制 ,构造台阶状光栅的相位轮廓函数 ,从而导出其透过函数和角谱 ,得出二元光学元件衍射效率的理论公式 ,并对不同台阶数的二元光学元件的衍射效率进行了计算     

激光高斯光束对大角度干涉测量的影响

研究了激光高斯光束对大角度干涉测量的影响,从高斯光束的干涉公式可以看出,其合振动光强的位相除与光程差有关外,还增加了一个附加的位相,在大角度干涉测量时,这一附加位相对结果的影响不能忽视。分析发现这一影响与干涉仪的布局和光学系统的参数有关。从而找出了减少这一影响的方法,为大角度精密干涉测量提供修正依据。     

半导体激光器自反馈干涉用于纳米测量的研究

当前,精密机械、光电技术、材料工程和生物医学工程等领域都开始进入微观尺度的测量.实现简单、有效的纳米测量技术是科学工业发展的迫切需要. 能够实现纳米测量的方法分为非光学方法和光学方法.前者包括扫描探针法、电容和电感测微法;后者包括X光干涉仪法、各种形式的激光干涉仪法.目前研究较多的是扫描探针显微镜和激光干涉仪.扫描探针显微镜具有原子尺度的分辨率,如扫描隧道显微镜,可以实时地得到表面的三维结构,但仍需利用激光干涉仪进行标定.激光干涉仪采用光学倍程技术、条纹细分技术和锁相干涉技术等可以实现纳米测量,但基本上都结构复杂、造价较高. 因此,寻求新的测量原理和方法,研究实用的测量仪表显得非常必要.自20世纪80年代以来,研究人员就应用激光反馈干涉进行测量,但还不够成熟,有待进一步研究.我校王鸣教授带领的课题组目前在研的国家自然科学基金项目《双外腔激光反馈干涉系统测量微位移和微轮廓的研究》正是此类的研究.将通过激光反馈干涉理论和条纹位相测量技术相结合,发展半导体激光器反馈干涉光源和探测器微于一体的小型传感器,实现光学纳米测量,必将在材料、机械、光电和生物医学等领域有广阔的应用前景. (杜文华供稿)     

一种新型的随机位相编码幅值调节联合变换相关器

提出了基于位相编码幅值调节技术的光学联合变换相关器，得到锐化的相关输出结果，具有很好的抗噪声干扰性能．首先通过位相模板对输入的待识别目标进行位相编码，然后对联合功率谱进行幅值调节滤波．根据目标的噪声干扰情况改变增强型滤波器的调节因子，使相关器输出锐化的相关信号．位相编码幅值调节技术可有效去除冗余信号，特别适用于对受噪声干扰的多目标进行识别．同时给出了位相编码幅值调节联合变换相关器的光电混合结构和计算机模拟运算结果．     

衍射光学元件的耦合波方程与分析

从Maxwell方程组及其边界连续条件出发, 导出了严格的衍射光学器件的耦合波方程,指出各级次衍射波之间存在着相互耦合效应.用严格的耦合波衍射理论对二元位相光栅的衍射特性进行了分析,并与标量衍射理论分析的结果作了比较,从而得出了一些重要的结论.     

衍射光学元件的耦合波方程与分析

从Maxwell方程组及其边界连续条件出发,导出了严格的衍射光学器件的耦合波方程,指出各级次衍射波之间存在着相互耦合效应,用严格的耦合波衍射理论对二元位相光栅的衍射特性进行了分析,并与标量衍射理论分析的结果作了比较,从而得出了一些重要的结论。     

运用模糊控制技术的测向精度改善方法

提出了一种改善测向性能的新方法．在常用的数字式相位干涉仪测向方法的基础上，采用模糊控制技术对测向误差进行估计和补偿，以达到修正测向误差的目的．通过计算机仿真和比较分析，证明采用模糊控制技术之后的测向系统比传统测向系统的精度高、误差小，测向性能明显改善．     

迈克尔逊干涉仪测波长的最佳区间的讨论

用迈克尔逊干涉仪的点光源非定域干涉测氦氖激光的波长时 ,其值总是偏大。笔者通过理论分析并结合具体实验找出产生误差的主要原因是由于两主镜面M1和M2 无法严格垂直造成的。并且得出了用迈克尔逊干涉仪测氦氖激光波长的最佳区间     

热分级技术在BOPP专用料评价中的应用

使用连续自成核退火法对BOPP专用料的分子链结构进行了表征,在BOPP材料的结晶行为与分子结构之间建立了对应关系。研究结果表明,兰州石化所产牌号为T38F的BOPP树脂的厚晶片与薄晶片的比值Ipeak1/Ipeak2在0.2～0.4,晶片厚度分布系数在1.052～1.071。该方法具有设备简单、操作简便、样品量少、耗时短等优点,可用于BOPP专用料生产中对分子结构的实时监控。     

精密定位中的激光干涉测量误差分析

高精度定位平台通常以激光干涉仪为测量基准.根据测量原理,激光干涉仪的测量误差应为定位平台误差的1/3～1/2,这样才能保证测量结果的可信性.为此,对影响激光干涉仪测量精度的诸多因素作了分析,并在分析的基础上进行误差计算.计算结果表明,激光干涉测量系统的综合误差为12.3 nm,满足定位平台的精度要求,二者在精度上能很好匹配.     

光电编码器误差补偿及精度校验

编码器由于码盘刻划精度、轴系跳（晃）动、安装工艺、环境干扰等原因,必然存在误差。为了提高编码器的精度,减小测量误差,本文首先针对编码器误差源进行了分析,并提出了基于BP神经网络的误差补偿方法,在实际应用中经过补偿后误差由20″提高到了2″以内,然后对其进行了精度校验,此校验方法主要利用激光干涉仪对编码器相对转角量进行检测。最后利用LabVIEW虚拟仪器对此校验系统进行了设计,并对实验所得数据进行了数据处理和分析。     

三轴数控机床几何误差参数辨识与补偿

采用九线法对三轴数控机床误差参数进行辨识,介绍了激光干涉仪的测量原理,利用Renisaw ML10激光干涉仪对机床几何误差进行测量,结合具体机床,准确建立了误差补偿的数学模型,利用补偿软件实现了误差补偿,显著地提高了数控机床的加工精度．     

纳米三坐标测量机的误差分析与分离

针对所研制的纳米三坐标测量机的具体结构,运用现代精度保障理论和技术,结合动、静力学相关知识,进行了纳米量级水平的误差源全面分析,对各误差的表现形式和影响进行了详细的描述,为后续的误差分配和结构优化设计打下基础。根据纳米坐标测量机的精确环境要求和所研制的纳米三坐标测量机结构、误差分布特征和精度要求,利用微型三光束平面干涉仪,设计了相关的支架组成了误差分离实验装置,实现标准量示值误差、导轨直线度线值误差和俯仰、偏摆和滚转误差的一次性分离,减小激光干涉仪发热、振动等外界环境因素对测量机误差的影响,同时避免了使用单一功能的仪器分次非实时测量带来的附加误差。实际分离实验结果验证了误差分离实验装置的有效性与可靠性。     

基于nu-SVM的三坐标测量机空间相关动态误差建模

为了建立高精度的三坐标测量机动态误差修正模型,分析了三坐标测量机空间动态误差相关性的特点,介绍了所采用的建模方法支持向量机（nu-SVM）的基本原理和算法。利用双频激光干涉仪建立了MC850移动桥式三坐标测量机的单向动态误差分离装置,分离了不同空间位置下的单向动态误差。分别应用BP神经网络、nu-SVM建模方法和误差数据建立了测量机的空间三维动态误差模型,进行了验证和比较,nu-SVM的建模精度比BP神经网络高。     

用Michelson干涉仪测量光折变聚合物折射率调制度

利用Michelson干涉仪的工作原理及光折变聚合物的光敏特性,提出了用Michelson干涉仪直接测量光折变聚合物折射率调制度的方法。利用制作的光折变聚合物样品,测得的数据与文献报道一致,分析了测量误差的影响因素,实验误差为3.78%,进而验证了该方法的可行性,并可以发展为光聚合物折射率调制度测量的通用平台。     

基于DSP的单频激光实时信号解调软硬件研究

提出一种基于DSP(Digital Signal Processor)的干涉仪实时信号解调方法,可实现对干涉仪信号的非线性误差校正和实时解调.基于DSP构建了高速数据处理系统,基于FPGA构建了高速数据采集系统,采用经过优化的椭圆拟合和细分查表法,实现了 1 MHz采样率的干涉信号实时解调,完成了2π相位的4 096细分.     

Measurement of ionospheric large-scale irregularity

Based on the observations of a meter-wave aperture synthesis radio telescope,as the scale length of ionospheric irregularity is greatly larger than the baseline length of interferometer,the phase error induced by the output signal of interferometer due to ionosphere is proportional to the baseline length and accordingly the expressions for extracting the information about ionosphere are derived.By using the ray theory and considering that the antenna is always tracking to the radio source in astronomical observation,the wave motion expression of traveling ionospheric disturbance observed in the total electron content is also derived,which is consistent with that obtained from the conception of thin-phase screen;then the Doppler velocity due to antenna tracking is introduced.Finally the inversion analysis for the horizontal phase velocity of TID from observed data is given.