光栅转矩测量系统的研究

介绍了一种基于结构简单测量精度高的新型转矩传感器－－光栅转矩传感器的转矩测量系统，重点介绍了光栅转矩传感器的基本结构，光栅转矩传感器的转矩测量系统的基本组成与工作原理，详细论述了光栅转矩传感器存在的机械误差与电气误差及产生这些误差的原因，提出了克服这些误差的方法－－数字滤波方法的非线性补偿方法。通过给出的样机系统的实验结果，证明该光栅转矩测量系统的测量精度与电磁式转矩传感器相当，是一种较理想的静态，动态平均转矩的测量工具，有实用价值，可望得到推广应用。     

利用光栅实时测量激光波长的方法

探讨了利用光栅实时测量激光波长的理论依据，并进行了误差分析；尝试并实现了利用光栅实时测量激光波长的方法，预见到光栅是实时测量宽频带、脉冲激光波长的有效元件。     

国产柔性坐标测量机机械部分设计与调试

经过4a研制出了6自由度柔性坐标测量机并形成产品投放到国内市场．主要介绍了其机械部分设计、制造与调试的思路和措施,选用高精度光栅传感器并精心调整光栅偏心,通过圆光栅读数误差试验,实现对光栅测角误差的修正,从而确保了该产品的测量精度．     

光栅实验的误差分析

着重分析了在光栅实验中光栅平面与入射光不垂直，以及光栅刻痕与平行光管的狭缝不平行时对测量波长产生误差的原因。     

提高光栅式传动测量仪测量精度的数据处理方法

本文在理论上探讨了提高光栅式传动仪测量精度的一种数据处理方法——均值法,并通过测量滚齿机传动误差证实了此法可使由低精度光栅头组成的传动仪达到很高的测量精度。     

凹球面球心与旋转轴线对准方法

光栅衍射的 1级及-1级光入射到凹球面上,经凹球面反射后再入光栅衍射的-1级与 1级光在原光束方向上干涉.凹球面支撑轴旋转时,球心与旋转轴线的对准误差导致两反射光光程差变化,使干涉条纹移动.计算得出,干涉条纹移动数与光栅周期乘积的四分之一即为对准误差.在光栅周期大于波长条件下,光栅周期越小,同一显示区域条纹数越少,则测量精度越高.原理误差分析表明,该方法可满足亚微米级非接触测量要求.对电感测微仪验证方法及具体实现中轴系误差的影响等因素也进行了描述.     

基于FPGA的滚珠丝杠螺旋线误差动态检测系统

针对目前广泛应用的滚珠丝杠螺旋线误差检测系统的不足,对传统测量仪器进行了改造,以长光栅作为长度测量基准,圆光栅作为角度基准,设计以现场可编程门阵列(FPGA)为核心电路的计算机测量系统方案.FPGA完成测量信号的逻辑转换和数据测量,数据的处理、显示和通讯等由51单片机完成.测量过程中螺旋线误差和测量位置可在屏幕实时显示,系统稳定性好、测量效率高.     

基于FPGA的滚珠丝杠螺旋线误差动态检测系统

针对目前广泛应用的滚珠丝杠螺旋线误差检测系统的不足,对传统测量仪器进行了改造,以长光栅作为长度测量基准,圆光栅作为角度基准,设计以现场可编程门阵列（FPGA）为核心电路的计算机测量系统方案。FPGA完成测量信号的逻辑转换和数据测量,数据的处理、显示和通讯等由51单片机完成。测量过程中螺旋线误差和测量位置可在屏幕实时显示,系统稳定性好、测量效率高。     

GS-1型光栅动态测径仪

本文叙述了光栅与微机相结合在线测量线材外径的方法。描述了我们研制成功的GS-1型光栅动态测径仪,进行了误差分析并给出了现场实验的结果。     

长光栅传感器动态误差检测系统设计

长光栅传感器的静态精度的检测方法较为成熟,而其动态精度的检测尚没有一个有效的解决办法. 针对此问题,研制了一种以高精度光栅尺为基准的长光栅动态误差检测系统. 仪器主要由机械系统、测控系统、软件系统组成,通过在有效行程上与高精度光栅对比获得被测光栅的误差曲线. 仪器采用直线电机驱动,保证了检测速度的要求,同时提高了长光栅传感器的检测效率. 设计基于FPGA的双路光栅信号高速采集卡对光栅信号检测,解决了测量中同步触发问题及高速触发采样数据的处理问题. 结果表明:本系统能够实现对光栅的动态精度的检测,检测效率高,适用于生产现场的大批量快速测量.     

平行光斜入射光栅时的衍射特性研究

讨论了平行光斜入射光栅时的衍射现象和光谱特性，得到了平行光斜入射时的光栅方程、主极大级次的变化规律和对光栅的分辨本领和角分辨率的影响，并计算了斜入射角对光栅测波长实验结果的影响，对所得的结论进行了实验验证，其结果和分析结论完全符合。本文的结论对光学测量和光谱分析有一定的实际意义。     

光栅光谱仪探测本领的综合分析

以光电倍增管为探测器,分析了WDS-8A光栅光谱仪入射狭缝和出射狭缝的宽度、高压以及其它一些因素对测量结果的影响.实验发现:入射狭缝和出射狭缝宽度的减少会增加谱线的分辨率,但如果宽度小于0.03mm,将无法观测到结果;高压对分辨率没有明显影响,但可以改善观察的结果.     

一种测量全息光栅槽深的新方法

本文用微分方法分析计算TE波入射时金属全息光栅的电磁场,并应用我们发展的计算程序能够得列全息光栅的不同槽深时之衍射效率曲线。结果表明通过测量某一波长TE波45°入射时的全息光栅零级的衍射效率(反射率)可获得其槽深的信息。实验结果与计算值很好相符。本方法对生产全息光栅时控制工艺过程具有非接触与实时测最的优越性。     

偶氮掺杂PMMA薄膜的偏振全息光调制研究

使用简并四波混频方法,研究了施受体型偶氮苯衍生物掺杂聚甲基丙烯酸甲酯薄膜的实时偏振全息光存储性能和机制,研究了全息光栅的时间特性与入射光偏振态之间的关系,比较分子结构材料的存储性能。研究证明了在低功率下,材料具有高度敏感的三阶非线性和实时全息光存储能力,这主要来源于光致顺反异构过程中偶氮分子的重新取向。     

应用于立体印刷的矩阵式透镜光栅的原理

立体印刷中应用的透镜光栅为柱透镜光栅。本文探索了将矩阵式透镜光栅应用于立体印刷的原理,通过比较矩阵式透镜光栅和柱透镜光栅,指出矩阵式透镜光栅的优点。矩阵式透镜光栅制作的立体画比柱透镜光栅制作的立体画的观察角度更多,能使平面印刷图像取得更好的立体效果。本文给出了具体的制备参数。     

衍射光栅制造技术的发展

衍射光栅巳广泛应用于国防、科研和国民经济的许多领域，因此跟踪世界先进的衍射光栅制造技术具有十分重要的意义。文中对衍射光栅制取的两个重要方法—刻划光栅与全息光栅的原理和技术发展进行了阐述，并指出了衍射光栅制造技术的发展趋势。     

基于结构性改变PCFG的制备工艺研究

研究了基于结构性改变的光子晶体光纤光栅的热激法制备工艺,理论分析了此种工艺的成栅原理,采用热传导理论和有限元法研究了制备过程中光子晶体光纤中的温度场分布,以及包层空气孔结构和激光参数对成栅效果的影响。研究结果表明,利用光子晶体光纤包层空气孔周期性塌缩可以形成光栅;采用两点热激法时,能够实现能量在光纤径向均匀分布,轴向近似于高斯分布;包层气孔结构加速了成栅过程,相同光斑尺寸下,光纤塌缩所需激光功率随气孔层数和气孔半径的增大而减小;最后,对包层空气孔结构为1层到7层的光子晶体光纤热激过程进行仿真,得到了空气填充率与所需激光功率的关系。此种光纤光栅从根本上克服了传统光栅热稳定性和长期稳定性不佳的问题,在光纤传感等领域具有较大的潜在应用价值。     

High-Efficiency Two-Port Encapsulated Low-Contrast Grating withSuppressed Zeroth Order under Normal Incidence

在正常入射下高效率双通道封装型低对比度消零级光栅

龚博闻1,温惠英1,李宏韬2

（1.华南理工大学 土木与交通学院, 广州 510641）

（2,.暨南大学 光子技术研究院 广东省光纤传感与通信技术重点实验室,广州 511486）

中文说明：

本文介绍一种在正常入射下高效双通道封装型低对比度消零级光栅。基于这种光栅结构,在被设定周期为1860 nm时可以得到1级次TE和TM偏振光的高效率和光谱带宽。一方面,使用严格耦合波理论对一些精确的光栅参数进行数值优化;另一方面,利用简化模态法对封装型消零级熔融石英光栅的内部耦合机制进行充分解释。带有覆盖层的封装型光栅不是简单增加涂层,比较于被报道的表面浮雕式光栅,封装型光栅的所有参数被重新优化并且优化性能得到很好提高。因此,封装型光栅光纤在布拉格光栅写入的应用方面具有潜力。

关键词：封装型光栅;消零级;增强衍射效率;增强光谱带宽

     

曝光量对计量光栅均匀性的影响

根据光栅的透射特性和曝光及显影机理,对曝光量以及计量光栅线条的黑白比和其均匀性之间的内在关系进行了分析,从理论上给出了曝光量对线条黑白比以及线条黑白比和曝光量对计量光栅均匀性的影响,为提高计量光栅的均匀性给出了理论指导.本文给出了保持曝光量均匀的措施,实验证明,改进后刻制出的计量光栅的均匀性误差较小.     

光纤光栅二次涂敷封装压力特性的理论研究

光纤光栅是一种近年来发展迅速的有着广阔应用前景的光纤器件,是目前国际上光纤传感领域主要的研究热点之一。文章从光纤光栅的传感原理入手,分析了光纤光栅应变、压力传感模型。在此基础之上建立了光纤光栅二次涂敷的压力传感模型,并研究了涂敷材料的力学参数对光纤光栅传感灵敏度的影响关系,找到了一种提高光纤光栅压力灵敏度的有效途径。