增量式光栅传感器和绝对式光栅传感器发展现状及趋势

按是否对光栅尺进行位置编码,光栅位移传感器可以分为增量式光栅传感器和绝对式光栅传感器。增量式光栅传感器和绝对式光栅传感器各有其优缺点。增量式光栅传感器发展比较早,应用广,占有很大的市场。绝对式光栅传感器技术先进,近年来发展迅速。本文阐述了增量式光栅传感器和绝对式光栅传感器的工作原理和特点,同时详细总结了国际上生产和研究位移传感器的厂家和研究机构及他们的产品。     

三层亚波长光栅结构的透射特性

设计了一种具有三层结构的亚波长金属光栅,采用时域有限差分（FDTD）法对所设计的三层光栅结构进行仿真计算．与单层金属光栅相比,这种三层的光栅结构具有更好的滤波效果,其透射光谱中峰值可达77％,且能很好地抑制高波段的透射率．分析了各几何参数对所设计的光栅结构透射特性的影响,尤其是对透射光谱中0值位置的影响．结果表明0值位置主要受光栅缝宽、介质层高度和介质折射率的影响,而与金属层光栅的高度无关．其影响规律为偏振滤波器的设计提供了参考．     

GKJ-1.8m激光自动线位移刻检系统检测长光栅传感器误差分析及评定

对"ＧＫＪ－１．８ｍ激光自动线位移刻检系统"进行了较系统的误差分析,用仪器的系统误差和随机误差合成的方法,评定本仪器测试长光栅传感器光栅位置误差的不确定度．     

3001型万能齿轮测量机“跑盘”的调修

3001型万能齿轮测量机圆光栅栅线的刻划中心与主轴不同心,即“跑盘”,是该机调修的主要项目。本文谈一点笔者在实际调修工作中的体会,供参考。调修“跑盘”时,可分两个步骤进行。1、用小型显微镜进行粗调将小型显微镜对准光栅盘光栅刻线外圆,光栅盘下面置一6V15W 的小灯泡。这时,在光栅盘上找出对径 A、B、C、D 四点位置。如图1所示。旋转光栅盘,观察光栅盘四点光栅刻线位置是否一致。如果不一致,直接用木棒敲打光栅盘。当这四点光栅刻线位置一致     

中图仪器新品SJ5100光栅测长机上市——高精度、高性价比

<正>测长机作为最基础的长度测量工具,应用非常广泛。目前,国内的光栅测长机的准确度、测量功能及测量范围(特别是小尺寸上)与国外的产品相差较大,并且在测量的稳定性及操作的方便性等各方面都有一定差距,导致了国内的高端光栅测长机市场一直由国外占领,并且形成了价格垄断。为了给广大用户提供一款性价比更高的产品,深圳市中图仪器科技有限公司于2014年年底完成了高精度光栅测长机的研发,并于2015年4月通过了深圳市科技创新委员会的项目验收。新产品于2015年6月推向市场,为广大用户提供了更好的选择。     

扭转变形测量的干涉条纹处理技术

利用光栅干涉原理进行船体扭转变形的测量。有别于传统干涉条纹的信息处理方法,提出了对条纹信息提取求船体扭转变形角的两种方法-条纹倾角法和条纹宽度法。条纹倾角法理论公式与测量坐标系中光栅的位置有关,针对光栅的所有位置关系分析,建立了条纹倾角法的统一公式;条纹宽度法理论公式与两光栅在测量坐标系中的位置无关,条纹宽度法的实验结果表明,变形误差为1.7″,证明测量原理正确,条纹处理方法精度可靠。     

计量光栅空间位姿参数光场输出模型与仿真

光栅安装或应用过程中光栅传感器指示光栅、标尺光栅相互位置发生改变,导致莫尔条纹发生畸变,直接影响着测量精度和后续处理系统的复杂程度.本文采用傅里叶频谱分析方法,建立包含指示光栅、标尺光栅位置姿态参数的光场输出模型,给出了两栅不平行时输出光场的数学表达式,对主要影响因子进行了较详细的分析,并在Matlab中进行了仿真,给...     

用于平视显示中全息光栅的光学性能全自动检测

针对在平视显示技术中对高性能全息光栅快速检测的要求,本文提出一种全自动测量及记录系统。该系统基于步进电机精密旋转台及labview编程控制技术。运用该系统对采用卤化银制备的全息透射位相型光栅的多种光学性能全自动检测。通过对不同波段360°全方位入射条件下光栅的透射率变化,分析光栅的衍射特性,并得到优化光栅衍射效率的制备方法。全息光栅360°检测装置能够在平视显示技术中为全息光栅的放置位置提供有效的数据支持。     

反应离子束刻蚀工艺制作闪耀罗兰光栅

相比类矩形槽罗兰光栅,闪耀罗兰光栅的衍射效率较高,更有利于光谱分析仪器的设计与应用,而国内外尚无产品级闪耀罗兰光栅产品.本文通过类矩形槽形及闪耀槽形的衍射效率优化设计及对比,获得了闪耀槽形优化设计结果;利用反应离子束刻蚀设备制作出3块200~450 nm波段、线密度为2 400 gr/mm、口径为Φ63.5 mm的闪耀罗兰光栅,其中光栅2的峰值衍射效率达到了65%@220 nm,较HORIBA Jobin Yvon公司生产的类矩形槽罗兰光栅产品整体衍射效率高25%,与理论衍射效率相当.实验结果表明,本文所采用的反应离子束刻蚀工艺可实现高衍射效率闪耀罗兰光栅制作,且工艺可控、稳定,所制作的闪耀罗兰光栅衍射效率高于国外同类产品.     

全新增量式光栅,安装简便,专为设备制造商量身打造

正世界领先的测量产品制造商雷尼绍推出了适用于直线轴位置反馈的全新光栅系列一新光栅具有极宽松的安装公差且工作速度高达24 m/s。QUANTiCTM光栅系列可从读数头直接输出数字信号,无需额外使用体积庞大的外部接口。这一突破性创新技术最早应用在雷尼绍先进的VIONiCTM光栅上。对于OEM机器制造商而言,配合客户交货期至关重要,因此若能缩短机器内部组件(如光栅)的安装调试时间,则更有助于确保产品如期交付,从而提高经营利润。QUANTiC光栅     

双轴转台角速率检定装置设计

设计了一种由圆光栅、读数头、细分电路、信号采集系统和专用检定工装构成的检定装置,实现了双轴速率位置转台角速率误差检定。设计了龙门滑轨式双读数头调整支架,采用两路光栅圆周对径安装的方式,解决了检定过程中圆光栅环安装偏心引入误差大的难题;采用莫尔条纹细分技术设计了光栅测角信号采集及处理电路,降低了光栅测量细分误差;研制可调式专用芯轴等检定工装,简化了测角系统和被测转台的装配工艺,提高了检定工作效率。     

高精度快速光栅光谱扫描波长定位方法研究

传统光栅扫描式光谱仪器由于机械结构的限制,无法达成高精度扫描和高速扫描的统一.本文针对电机直接驱动光栅的扫描结构,提出了一种采用激光、位置敏感探测器PSD以及底面为正多边形的棱柱反射扫描镜的全新主动光电扫描反馈光栅角度位置的结构和方法,目的是在保证快速扫描的同时,利用主动光源经多面反射镜反射形成光斑在PSD上的扫描,从而精确传感和反馈光栅的转动来确保波长扫描的精度.系统由步进电机直接带动光栅快速转动产生扫描光谱,由激光器、PSD和多面反射扫描镜构成主动式光栅角位置反馈系统,对光栅转角进行高精度快速测定,保证系统的扫描精度和速度,初步实验取得了比较满意的结果.     

相移光纤光栅透射光谱特性研究

基于模耦合理论,利用传输矩阵法系统地分析了相移光纤光栅的透射谱特点.结果表明,相移光栅可在透射谱阻带中打开线宽极窄的一个或多个透射窗口,通过对相移光栅在不同相移量、不同位置、不同相移个数、不同kL值时的传输光谱特性进行分析研究,得到了影响其透射率以及其线宽和位置的主要因素.这些结果将对相移光纤光栅在滤波、波分复用、光纤激光器和光纤光栅传感系统的实际制作及应用有重要的指导意义.     

光栅立体印刷的成像原理及技术工艺

光栅可分为狭缝光栅、柱镜光栅和矩阵式光栅,其中柱镜光栅应用最为广泛,3种光栅成像原理各不相同,且各具优缺点,其应用领域也不相同。立体印刷的工艺流程主要包括原稿制作、制版、印刷、印后加工。研究制作高精度、高一致性的光栅,制定统一的产品标准,普及在线光栅印刷工艺,将成为未来立体印刷技术的主要发展方向。     

采用Talbot效应莫尔条纹的子波面斜率测量

为了实现大口径长焦距透镜波面精确测量,提出了一种基于朗奇光栅泰伯效应、莫尔条纹技术的子波面斜率测量方法.当子孔径光束照射在朗奇光栅上时,在光栅后周期位置出现光栅的泰伯像,如果将另一朗奇光栅放在光栅泰伯像的位置,在这块光栅后就会形成莫尔条纹,莫尔条纹会因子孔径光束的斜率微小变化而产生移动,通过计数移动的莫尔条纹数就可以得出子孔径光束的波面斜率.文章推导了子波面斜率的计算公式并进行了理论分析,从实验上对理论分析进行了验证.这种方法能够用于大口径波面检测中子孔径波面斜率的精确测量.     

快速反射镜系统用光栅测微仪

为了精确控制FSM系统中平面反射镜的偏转角度,研制了专用型光栅测微仪对其进行位置测量,以实现系统的闭环控制.在明确了FSM系统对测微仪应用需求的基础上,根据其技术原理,对光栅测微仪的小型滑轨、标尺光栅图案、指示光栅图案、绝对零位编码、指示光栅移相以及接触探头分别进行了设计与选择.经精密加工、装配、调试后,所得光栅测微仪...     

结构光深度获取系统校准方法

针对基于相位调制的结构光用于深度获取时,投影系统、图像采集系统光瞳中心不等高而引入测量误差,提出一种测量系统校准方法。该方法以N帧正交光栅像与一立方体物体为辅助,根据光场中立方体边缘的阴影位置及其表面光栅栅线变形情况实现系统的粗校准;通过计算立方体深度在光场水平方向引起的相位变化量,指导系统的精校准。该方法可为基于结构光的深度获取装置校准提供理论指导,为非经验装调工作者提供技术支持,实验数据论证了该方法的有效性。     

布拉格光栅监测不同厚度方向的固化残余应力

复合材料在固化过程中产生的残余应力会严重影响材料的使用和安全。首先在研究和测试了布拉格光栅温度和应力灵敏度的基础上,将3根光栅分别以平行于碳纤维的方向置入预浸料的上、中、下3个位置,以此获得复合材料不同厚度位置的残余应力变化情况。监测结果表明,上、下层光栅监测到的预浸料固化过程几乎完全一致,而在降温时下层的布拉格光栅残余应力则比上层的要大得多,中间层布拉格光栅在固化过程中测得的残余应力最小,但在降温过程中的热残余应力不易释放而导致最后的残余应力也较大。     

空间两光栅的莫尔条纹方程

大家知道,现有两光栅迭合时的莫尔条纹方程的讨论,都是在两光栅尺面相互平行的条件下进行的。但是,在光栅副工作过程中,两光栅尺面在空间实际上可处于随意位置而并不平行。那末,在此情况下,空间两光栅的莫尔条纹方程将如何表达?同时,两光栅面间空间角的变化又将如何改变莫尔条纹的宽度及方向,进而造成对光栅系统测量精度的影响?本文利用建立空间光栅平面与空间栅线方程的办法,理论求导了空间两光栅的莫尔条纹方程;并就两光栅面间空间角的变化对条纹宽度及方     

一种窄带导模共振负滤光片的设计

由于弱调制光栅可以等效为平面波导,本文从平面波导的本征方程出发,导出垂直入射时弱调制光栅共振位置的表达式.分别以单层、双层膜系导模共振光栅结构为例,研究了光栅层厚度、周期、占空比对共振波长的影响.结合光学薄膜理论设计出一种窄带导模共振负滤光片.由于导模共振对入射波参数和光栅参数都极为敏感,具有窄带效应,用来制作窄带负滤波片非常可行.