杨氏双缝干涉条纹特性的仿真研究

根据杨氏双缝干涉理论，应用MATLAB软件编程，精确计算干涉的光程差，当＊～D时，模拟了杨氏双缝干涉实验光强分布图形，通过改变双缝间距、波长和焦距等参数，观察到双缝干涉条纹的相应变化，这与光学理论相符合。这种方法作为辅助教学手段，有助于学生更加深刻地理解双缝干涉的特征和规律，提高教学质量。     

浅谈光波、电磁波和射线三者之间巨大本质性区别

光传播具有波动性是千真万确的;本人坚决拥护。光的粒子性也是不容置疑的;太阳帆能够通过（太阳）光子产生的光压飞离出太阳系（速度可以达到20％光速）,可以很好的证明光具有粒子陛。同时光波还是一种横渡,也已经被证明和公认,光的干涉和衍射现象可以很好的证明光波是一种横波。国际上有关《光的粒子性和波动性大论战》曾经多次交锋,不分胜负。现国际理论以“光”具有双重性质,即“波粒二象性”来最后定义“光”的传播性质。     

基于粒子群寻优算法的交通量预测模型

城市道路交通量的预测是交通控制和诱导系统的基础。本文提出基于粒子群寻优算法的交通量短时预测模型,在考虑交通量短时变化的时空特性和波动性基础上,建立了非线性交通晕短时预测模型。根据我国城市道路交通流非线性、时变性、随机性等特点,提出粒子群寻优算法对非线性交通量短时预测模型进行在线预测。最后,利用城市道路的实测数据,通过计算机仿真检验。预测结果表明模型具有“精确、实时、有效”等特性。     

弹流油膜光学测试系统的特性分析

光干涉法是弹流润滑膜厚度测量的最有效的方法之一。传统的理论认为光弹流干涉主要是双光束干涉，即光干涉强度是油膜厚度的余弦函数，通常应用该余弦关系分析弹流干涉图象。然而，几个光弹流实验均表明干涉强度随油膜厚度的变化同科弦规律有明显的偏离。应用薄膜光学理论对光弹流测试系统进行了分析，干涉强度的计算结果和实验数据吻合一致，弹流光学系统的多光束干涉本质和金属膜的光吸收特性是干涉强度偏离余弦分布的原因。     

基于MATLAB杨氏干涉仿真实验

利用MATLAB高性能的数值计算和可视化软件特点,对光学中的杨氏干涉实验进行仿真。单色光双缝干涉的干涉图形是一组几乎是平行的直线条纹,且相邻两明条纹间间距相等,通过MATLABf仿真中可见相邻条纹间距,可知观察值与公式计算出的结果完全一致,故仿真结果正确。使得学生对这一实验有更清楚的认识和了解。     

流体温度场测量中的电子散斑干涉技术

电子散斑干涉是一种利用全电子记录和计算机图象处理系统替代传统照相干版进行测量的先进技术。本文在简要介绍其应用于流体温度场测量的理论与实验的基础上,着重描述了如何通过调整光学系统参数配置来获取最佳质量原始干涉图象的途径,并给出对比分析结果。     

润滑薄膜测量的双色光干涉强度调制技术

光干涉技术是润滑薄膜厚度测量最有效的方法之一。双色光干涉法在保证较大膜厚测量范围及高测量分辨力的同时,避免了繁琐的干涉级次人工计数。传统的双色光干涉测量依赖于严格的静态标定和观测者。本文提出使用双色光干涉强度调制技术对微纳米润滑薄膜进行测量。通过干涉图像中红、绿分量强度值的线性叠加得到调制信号,根据信号特性分析得到特征位置膜厚,进而由干涉强度得到任一点膜厚。为验证所提出测量方法的正确,对静态球-盘赫兹接触表面间隙进行了测量,与经典理论有很好的一致性。结果表明:选用合适的红绿双色光波长,测量量程可达2μm。     

双Wollaston棱镜的光程差及其色散

深入研究了的光程差与棱镜楔角以及空间变量-入射角三者的关系,并进行了计算机模拟.发现了对方解石构成的双Wollaston棱镜,光程差有较大的变化范围,光程差和入射角的关系有较好的线性的条件是:棱镜楔角在22°附近,入射角在-50°到10°范围内变化.然后对光程差的色散特性进行了分析和计算机模拟,结果表明,双Wollaston棱镜的光程差明显依赖于光波长,根据拟合结果它们的关系可以用三阶多项式来表述.本结果为偏振型空间调制干涉光谱仪的设计和应用提供了理论依据.     

微通道水流量的显微可视化测量

采用显微粒子图像测速技术(Micro-PIV)获取全场速度分布的基础上测量了水力直径为0.4 mm的长直微通道内的水流量.实验采用532 nm波长的双脉冲激光对粒径为3μm的荧光粒子进行照明,通过在电荷耦合器件(CCD)相机前加装10倍显微物镜,获取具有较高空间分辨率的粒子运动图像.利用位移求解算法得到雷诺数分别为100和200时的通道中位面的速度场分布.结果表明,除近壁区外,通道内中位面速度分布与方形截面理论速度廓线一致.由此利用方形通道的层流解析表达式获得不同位置处的截面流量的离散分布值,对其求算数平均获得通道水流量.     

全视场外差白光干涉测量技术

为了解决传统白光干涉测量技术中对线性位移机构的位移精度要求过高的问题,本文提出了一种全视场外差白光干涉测量技术。该技术主要通过使用存在差频的白光干涉信号作为光源来实现在大扫描步长和低扫描精度条件下相干峰位置的高精度检测。本文首先建立了白光外差干涉的数学模型,再根据数学模型提供的光强信号特性提出了整体系统设计方案,然后对测量方案的可行性进行了实验验证。最后针对多种误差对算法计算精度的影响进行了理论分析和数据对比。误差分析的结果表明:白光外差干涉测量技术提供更高的测量精度和更好的抗干扰性能,有效地降低了传统白光干涉测量对线性位移机构精度的严苛依赖,为光学自由曲面检测技术提供了更多的可选解决方案。     

可调合成波长链绝对距离干涉测量

本文提出一种利用半导体激光器的波长调谐特性实现的可调合成波长链绝对距离干涉测量方法 ,针对不同的待测距离 ,可选择不同的合成波长链 ,完成对待测距离的由粗测到精测的整个过程。文中基于这种方法构建了干涉测量系统 ,该系统利用压电陶瓷调制的在一条直线上的两个双光束干涉仪 ,使待测距离被包含于一个交流信号的相位项中 ,从而使小数条纹的测量转化为相位测量 ,合成波干涉条纹的小数级次由单波长干涉信号的相位测量值计算得到。文中以外尺寸测量为例描述了实验装置 ,实验结果表明 ,在现有的测量系统和实验条件下 ,待测距离小于 5mm时的测量极限偏差优于 2 0μm。     

基于关节层次模型的3D手臂运动快速跟踪算法

针对人体3D运动跟踪过程中计算效率低下的问题,提出了基于粒子滤波和关节层次模型的3D手臂运动快速跟踪算法.该算法在经典的人体3D骨骼模型的基础上,提出了关节层次模型,利用关节层次模型将高维手臂运动状态参数空间分解为若干个低维参数子空间,最后,在关节层次模型的约束条件下,根据自顶向下的搜索策略,利用粒子滤波算法对手臂运动进行跟踪,从而减少了跟踪所需的粒子数目.实验表明,与标准的粒子滤波算法相比,该算法能够在保证跟踪精度的同时,提高计算效率.     

混凝土裂缝扩展的断裂过程准则与解析

该研究工作对混凝土这一多相的复合材料,通过实验和理论相结合的科学手段,建立了一套完整的描述混凝土裂缝发展的断裂理论以及分析方法。根据实验观测结果提出了双K断裂参数,可以反映混凝土裂缝发展特性。在线形渐进叠加假定基础上,给出了双K断裂参数的解析表达式。根据分布于断裂过程区上粘聚力对裂缝扩展阻力的增强作用,得到了双K断裂参数适用的解析解,并通过实验分析了各种可能因素对双K断裂参数的影响。在考虑粘聚力影响条件下,提出了裂缝扩展阻力的新KR曲线,并将双K断裂参数与之对应起来。研究工作又通过能量的观点提出了与双K断裂参数相对应的以能量释放率为参数的双G断裂参数。通过数值计算和实验分析证实了能量法和应力场法在描述混凝土断裂性能方面的等效性。     

利用Hough变换提取波导不变量

针对浅海声场频率．距离干涉结构特性,利用Hough变换图像处理技术提取能反映干涉结构特性的波导不变量,该算法把频率．距离上的干涉条纹变换到参数空间的对应点,利用一段时间内的接收信号,在低信噪比下也能提取出干涉条纹的斜率。将实际海试数据分析结果与理论计算结果做比较,结果吻合。     

基于非本征F-P干涉技术的全光纤位移测量系统北大核心CSCD

为解决传统分离镜组式干涉仪体积较大,无法在空间受限的环境条件下应用的问题,开展了全光纤F-P干涉位移测量技术研究。根据干涉原理分析了不同反射率条件对干涉信号形式的影响,计算得出:当反射率为4%时,多光束干涉的光强信号将近似为正弦函数,并利用有限元仿真对位移测量原理进行验证。设计搭建了基于非本征F-P干涉技术的全光纤位移测量系统。实验结果表明:该系统在1 min内静态噪声电压标准差为23.3 mV;在1 mm位移范围内,该系统与XL-80激光干涉仪的测量结果呈现高度线性关系,线性相关系数R 2为1,且该系统位移测量重复性优于XL-80激光干涉仪。     

一种面向无参考的顺轨干涉SAR海面相干时间计算方法

利用顺轨干涉ATI-SAR(Along-Track Interferometric Synthetic Aperture Radar)计算海面相干时间时,需要获取噪声引起的前后通道间的相关系数的下降.目前常用的做法是以陆地目标或双基线干涉SAR(Synthetic Aperture Radar)中基线长度为零的干涉数据作为参考.而现有的顺轨干涉SAR多为单基线干涉,且获取的海面图像中往往不包含陆地目标.针对这一问题,本文提出了一种面向无参考的顺轨干涉SAR海面相干时间计算方法.首先从SAR图像功率谱中估计噪声功率,计算图像的信噪比;然后根据信噪比计算出噪声引起的前后通道的相关系数的下降,进而计算出海面相干时间.将该方法运用于实际的机载顺轨干涉SAR数据,获取了海面相干时间.实验结果与仿真结果的对比表明,该方法能获取较为准确的海面相干时间,验证了本文方法的有效性.     

线性调频激光双干涉仪绝对距离测量的研究

提出一种双干涉仪绝对距离方法，利用参考干涉仪的误差补偿作用，有效地抑制了激光器光学特性相关误差源对外腔半导体激光器线性调频绝对距离干涉测量系统的影响，提高了测距精度。文中介绍了测量原理和实验装置，作了误差补偿分析，并给出实验结果。     

全息剪切干涉法测量透镜几何象差

本文用全息双频光栅剪切干涉装置对透镜几何象差的测量进行实验研究。将象差光束中两剪切干涉光线的交点看成点源,提出了用经典杨氏干涉观点、由剪切条纹图确定这些交点的空间位置而直接得到几何象差的杨氏条纹分析法。对几个透镜的象差作了测量和分析;与设计理论值作比较,二者符合良好。     

空间外差光谱技术仿真研究

针对空间外差光谱技术(SHS)仿真研究,本文介绍了不同特征光谱光源的仿真计算.根据空间外差光谱仪的基本原理和系统结构特点,以及SHS系统参数与光谱干涉的调制关系,分别对单色光谱、连续光谱进行了理论仿真探讨,并且分析了不同带宽和采样间隔对仿真结果的影响.此外,采用空间外差光谱仪实验台装置获取实测数据,并与仿真结果进行对比分析.实验结果表明理论仿真数据和实测数据能够很好的吻合,能够为实际工作提供有益的参考,同时为SHS系统的设计和改造提供必要的依据.     

双光束激光散斑干涉技术在振动分析中的应用

本文分析了散斑干涉的原理,采用双光束激光散斑干涉法,设计了一种数字散斑干涉的振动测量系统给出了实验结果并对实验结果进行了讨论。