光栅滤光片式速度计

<正> 利用光来测定物体移动速度的方法有各式各样。这里介绍的是利用一种光栅滤光片对目标物体的象进行测速的方法。这种方法又称之为空间滤频法。图1为光栅滤光片式速度计的原理图,如图所示,将被照明的物体的象呈在光栅滤光片G上,通过光栅滤光片,最后由光电探测器PD所接收。这样,即可在光电探测器的输出端获得与被测物体移动速度成比例的包含着频率成份的电信号。这里,如果把被测物体以微粒形式来考虑,借助于光栅滤光片对被测物体进行观测时,根据光强随时间而变化,可进行直     

曲面激光测量装置的研究

本文提出了一种激光扫描双三角曲面测量方法，目标光点分别通过两套成像系统成像在两个光电接收器ＣＣＤ上，根据光点在ＣＣＤ上的成象位置从而得出光点的二维坐标，再用多面棱镜完成光点扫描，从而完成曲线测量，然后，由数控工作台带动测量平台上、下移动，完成曲面测量。     

激光能量分布对瞬态射角测试系统的影响分析

在测量瞬态射角时,针对激光器光源的多模结构会影响在PSD上输出坐标的问题,论文分别从PSD的数学模型和二维PSD对双光束的位置探测实验出发,来探究激光光斑对于瞬态射角测量精度的影响.结果表明光点的位置坐标与光点的能量分布有着密切的关系,为此设计一种特殊的激光器以减小这种影响.     

国外动态

激光技术的应用之一就是用激光多普勒速度计来测量液体和固体的速度。它采用非接触法进行测速。投影透镜把两个激光光束聚焦在一个靶上。在测量半透明液体时,接收透镜把发射并向前散射的光汇集在一起并聚焦在光电探测器上。散射光和非散射光在光电探测器上混合以后就产生了一种等于这两种光的频差的电信号。在测量表面不透明物体的速度时,接收器和发射器均在物体的表面的一侧,但都采用相同的原理。不透明表面物体的所测速度与检测     

基于四象限光电探测器的对准与测量系统优化设计——系统优化

在构建四象限光电探测器的测量/对准系统数学模型的基础上,提出了一种搜寻算法,以优化系统,使得对准模型具有线性化的输入输出关系,且具有非常高的选择性.系统仿真结果表明,在四象限光电探测器光电转换系数为常数情况下,所提出的模型优化方法正确可行.掩模板位置偏移量与光电探测器的输出具有线性关系,不论是在横向方向还是纵向方向,而且消除了x、y两个方向偏移量的交叉敏感,这使得消除四象限光电探测器安装位置偏差带来的影响成为可能,提高了探测器的应用效率和测量/对准的准确度.模型的实测结果表明,经优化后的系统微位移检测误差与对准误差均小于2μm.     

纳秒激光等离子体光源的光谱测量技术

提出了一种新的探测和测量激光等离子体软X射线源光谱强度的方法。此方法使用通道电子倍增器和定标过的硅光电二极管为探测器,前者是非标准探测器,后者为标准探测器。应用电荷灵敏前置放大器和峰值探测器测量探测器产生的电量,并以高分辨率的光谱仪为分光元件,在已知光栅效率、通道电子倍增器增益、硅光电二极管能量响应的条件下,给出了计算激光等离子体软X射线源在某一波长光谱强度的公式。     

压电式高频摆镜的工作特性研究

针对压电陶瓷(PZT)摆镜具有较高的响应频率特点,利用类似于复合材料层合板的分析方法。建立了双面粘贴型压电驱动结构的力学模型。提出了一种能够同时直接测试摆镜转角和前后移动量的技术方案,得出了摆镜的两维位移分量和光电位置传感器(PSD)上的光点位移之间的关系式。     

用激光全息技术进行超细测量

索尼磁尺公司开发出一种利用激光全息技术的位移测量数字尺,侧量精度达到±0.0086μm。被称为激光尺的高分辨率传感器,不受温度、气压的改变以及空气流扰动等的影响(这些因素在过去一直困扰着传统的精密测量装置)。激光尺的应用范围包括半导体生产机械、检验设备、精密机床以及实验和测量仪器。 激光尺是基于激光通过全息光栅时发生衍射的原理来测量位移的。从半导体激光器发出的光束被分成两束后照射到光栅尺上不同的点。两束光都经光栅尺发生衍射,再在一反光镜上聚焦,经反光镜反射后,再沿原路返回分光镜。光线经分光镜重新准直后,照射到光电探测器上。探测器接收到这两束不同相的光后产生一个正弦曲线。当光栅移动时,正弦曲线的周期和相位也随着发生变化,与移动方向和移动量成正比。     

硅材料研制发光器件

硅是最重要的微电子材料，它具有很好的电子特性和易加工特性。但硅的光学特性远不如其电子特性，因此在制造发光二极管和半导体激光器件时，通常采用较昂贵的砷化镓或磷化铟材料，而不是廉价的硅。最近，德国科学家在研制硅发光器件方面取得了新进展，有望利用廉价材料生产发光二极管和半导体激光器件。     

基于SiPM的阵列式X射线背散探测器设计

阵列式探测器是背散射成像设备能够小型化的关键。受限于光电转换器件的灵敏度和转换效率等因素,阵列式探测器设计一直进展缓慢。本文提出使用硅光电倍增管(SiPM)作为核心部件,并从准直器、闪烁晶体和光电转换元件进行阵列背散射探测器设计的新思路。利用X射线特征谱线建立仿真模型,确定闪烁体CSI厚度为1 mm;准直器设计为栅格状,栅格高度4 cm,间隔为6 mm;SiPM尺寸相应为6 mm×6 mm。根据设计结果完成了探测器单个组件的加工,通过实际实验验证设计结果,实验证明合理设计的SiPM可以满足本应用长时、低光照强度以及被探测物体的厚度变化范围较大的要求。     

基于硅光电倍增管的小型辐射测量探头的研制

简述了硅光电倍增管的性能和核辐射探测器的设计方案,重点介绍了辐射测量探头的研制,并在此基础上对基于硅光电倍增管的核辐射探测器的部分性能进行了测试和分析。该研究对核辐射探测器的小型化设计具有一定的参考作用。     

堆外探测器辅助安装机器人设计与分析

针对CAP1400核电厂运维时人工安装堆外核探测器存在高辐射安全隐患的问题,设计了一种堆外探测器辅助安装机器人,可在强辐射、不规则、狭窄的堆腔底部代替人工完成安装任务.机器人可在堆腔底部灵活移动,将核探测器分节运输到探测器井下方,完成连接及安装.文中介绍了机器人的机构组成、工作原理.根据机器人的设计要求与安装环境,通过计算验证了机器人的提升能力.最后通过实物样机的研制验证了设计的合理性,提出了一种新的堆外核探测器安装方法.     

PSD抗杂光干扰措施的研究

光电位置敏感器件(PSD)是一种可直接对其光敏面上光斑位置进行检测的光电器件,基于光电位置敏感器件可以构成多种非接触的高精度动态位移监测仪器.介绍了位置敏感探测器(PSD)的工作原理及其性能,分析了PSD工作时杂散光对其测量的影响,提出其相应解决方案.     

硅材料研制发光器件

硅是最重要的微电子材料，它具有很好的电子特性和易加工特性。但硅的光学特性远不如其电子特性，因此在制造发光二极管和半导体激光器件时，通常采用较昂贵的砷化镓或磷化铟材料，而不是廉价的硅。最近，德国科学家在研制硅发光器件方面取得了新进展，有望利用廉价硅材料生产发光二极管和半导体激光器件。[第一段]     

硅紫敏光电探测器在光谱仪中的应用

本文对２ＣＵ紫敏光电探测器、光电管、光电倍增管的光谱特性、应用电路进行了分析比较，认为２ＣＵ硅紫敏光电探测器具有从紫外到近红外的宽光谱响应以及简单的电咱设计等突出的优点，因此，在２００￣１１００ｎｍ波长范围内可以取代所有的光电管及部分光电倍增管，在光谱仪器中，２ＣＵ系列硅紫敏光电探测器具有良好的应用前景。     

英特尔以硅光子试制光纤接口实现50Gbit／s的数据传输速度

美国英特尔使用以硅技术制造光收发元件和光波导的“硅光子”,试制出了数据传输速度最高达50Gbit／s的光纤接口（光纤链路）。 集成有激光器、光调制器和波分复用器等的发送Ic,以及集成有解复用器和光探测器等的接收Ic,均由硅制成。据称,是以光纤连接了安装在树脂底板上的发送Ic和接收Ic模块,并确认了50Gbit／s的数据传输速度。     

光电探测器相对光谱灵敏度自动测量装置

本文介绍了一种光电探测器相对光谱灵敏度自动测量装置,其分光装置为56W型小型光栅单色仪,采用无运动部件的双光路替代法,以标定过的硅光电探测器作参考基准,由微机实现波长的步进控制、数据采集和数据处理,具有精度高、结构简单、价廉等特点。     

LD注入调频扫描系统研究

为了减小扫描系统测量误差,可以利用半导体激光器注入式调频装置和光栅来建立扫描系统。通过改变注入电流来改变半导体激光器的输出光频,使输出光入射在光栅上,随着频率的改变,衍射光的衍射角会发生改变,进而衍射光点的位置发生改变,从而实现无机械光点扫描,能够消除扫描测量过程中机械抖动和振动带来的误差。     

点阵全息防伪标识的衍射效率测量研究

提出了一种测量点阵全息图衍射效率的方法,搭建了光学系统。通过在系统光路中放置平面反射镜,巧妙地将正负一级衍射光与其他级次的衍射光分离开,使光电探测器只接收正负一级衍射光,并且这种测量方法不受被测点干涉条纹方向变化的影响;在激光器后面放置一个半透半反波片,用两个相同的光电探测器分别实时测量反射光和衍射光的功率,降低了由于激光器功率不稳定造成的测量误差,得到八种不同的点阵全息防伪标识的衍射效率的测量结果。     

高速单像素相机数据采集系统

研究了在压缩感知基础上发展起来的3D单像素相机的成像机制。基于现场可编程的阵列(FPGA)和FMC子板设计了一种可以代替雪崩光电二极管(APD)单光子探测器的高速3D单像素数据采集系统,以提高现有3D单像素相机系统的数据采集速度、降低系统成本。该系统基于Xilinx公司的FPGA和4DSP公司的FMC126子卡,配合高速光电探测器来实现对光信号的高速采集,同时获得目标物体反射光的光强信息和纵向距离信息,其采样率为5GS/s、分辨率为10bit。系统采用脉冲采样模式,最大程度地降低了数据量和计算成本。实验结果表明:在用800ps半脉宽的脉冲激光器作为光源时,可以得到20cm以上的纵向分辨率,每次数字微镜阵列(DMD)调制后的采集时间由目标物体的纵向长度决定。该系统也适合激光三维成像,脉冲激光测距等方面的应用。