不同分辨率下增量式光栅编码器测量误差研究

为了研究增量式光栅编码器在不同分辨率下的测量误差,构建了一套基于旋转角加速度测量的编码器误差检测系统.首先介绍了永磁式角加速度传感器的工作原理,以及增量式光栅编码器的角加速度测量原理;然后采用角加速度传感器和增量式光栅编码器,对同一正弦振动源实际轴上的旋转角加速度进行检测,根据实验结果剖析了光栅编码器在不同分辨率下的误...     

光栅数显系统在点位测量中的误差分析及改进措施

本文结合实际课题，介绍了在三坐标测量机研制中，在光栅测量系统的设计时出现的问题，对其中产生的测量误差的原因进行了分析，并提出了解决方案。实验证明，该方法可很好地解决方案。实验证明，该方法可很好地解决测量误差的问题。     

光栅型光谱仪波长准确度校准方法

针对低压汞灯谱线能量弱且量值无法溯源的难题,本文以1 064 nm单块固体环形激光器作为基频光,经过两次倍频分别得到532 nm、266 nm激光,通过调制转移光谱技术将532 nm激光频率锁定在碘分子超精细谱线上,以此为基础对光栅型光谱仪的波长准确度进行校准。实验结果表明,稳频波长源输出的三波长具有严格的倍数关系,能够准确有效地对光栅型光谱仪波长准确度进行校准,具有很好的实际应用价值。     

一种双光束自动测试光栅绝对与相对光谱衍射效率的原理性方案

提出了一种快速自动测试光栅光谱衍射效率的新方法。重点推导了测试平面光栅绝对光谱衍射效率与相对光谱衍射效率公式，介绍了双光束高精度自动测试光栅光谱衍射效率曲线的基本原理、方案与方法，并分析了测试精度。研究表明，本方案的测试速度和精度均比一般测试方法提高一倍，并能有效地消除光源波动对测量结果的影响，测量误差小于５×１０－３。     

带电细丝温度测量误差分析

在用热电偶测量带电细丝温度时，影响测量精度的一个主要原因是由于沿热偶丝热量传导而引起的导热误差。本文对该导热误差进行了详细理论推导，分析了影响导热误差的因素。结果表明，为减小导热误差，提高测量精度，须在保证其机械强度的前提下，尽量选用细热电偶丝作为测量工具。     

反射型阶梯光栅的特性分析

衍射效率是评价二元光学器件质量性能的重要指标之一.针对反射性阶梯光栅,利用几何方法计算出斜入射情况下光束在台阶边缘的光程差的分布情况,根据多缝夫琅和费衍射推导出反射型阶梯光栅的衍射光强表达式.并在此基础上,讨论了台阶数N取2和N趋向于无穷两种极限情况下阶梯光栅光强公式的变化情况,得到区别于一般文献所表达的衍射效率公式.初步试验表明,反射型阶梯光栅的衍射效率与台阶数、蚀刻深度与入射波长的比值均有密切相关.     

GPS测量误差分析

所谓GPS测量是指接受约在2万公里上空，沿轨道运行的GPS卫星所发射的电波，经解析求出位置的一种方法。     

现代测量误差分析及数据处理（一）

现代测量误差分析及数据处理（一）林洪桦（北京理工大学，北京１０００８１）引言自七十年代后，随着计算机广泛应用与最优化技术的迅速发展，在测试误差分析及数据处理中出现不少新方法。如：从正态分布误差扩展至非正态分布误差；从判别并剔除粗大误差影响的异常数据至...     

现代测量误差分析及数据处理（二）

现代测量误差分析及数据处理（二）林洪桦（北京理工大学，北京１０００８１）二、误差概率分布的估计与检验１．研究的必要性传统的误差分析多设定误差服从正态分布，由此导出许多良好统计特性的数据处理方法。于是形成多数误差具有正态性概念，其实不然。因为［２－１］...     

提高光纤Bragg光栅波长测量精度的方法

利用一对固定Bragg波长的光栅作为参考,在锯齿波电压驱动下,可调谐滤波器输出的窄带光分别扫描传感光栅和参考光栅,使用高斯寻峰算法计算出参考光栅反射峰值波长对应的驱动电压。在参考波长区间,利用参考光栅的波长准确性高的特点,对滤波器输出波长进行校准,建立滤波器调谐波长与扫描电压的关系。传感光栅的Bragg波长可以通过线性插值求取。温度传感实验中,利用质心法、微分法和高斯拟合法计算光栅反射峰值波长,分别获得±1℃、±0.5℃和±0.3℃测量精度,对应着±10pm、±5pm和±3pm的波长误差。实验结果表明,波长校准和选择好的寻峰算法分别减小了可调谐滤波器波长输出非线性性及波长扫描精度低带来的测量误差。     

动态测量光栅测长仪的位置误差

介绍了一种光栅测量系统动态位置精度评定的方法,以现有的光栅测长仪为研究对象,高精度HP5529A双频激光干涉仪作为校准系统.利用光栅测长仪编码器产生的A-quad-B脉冲信号触发激光干涉仪进行同步动态数据采集,由激光干涉仪软件来获取和显示位置误差数据,并绘制更真实详细的动态误差图.最后对动态误差实验结果进行分析和讨论.     

光纤Bragg光栅位移和温度双参量传感实验研究

采用一种新颖的等强度梁光纤光栅（FBG）传感结构,将光纤光栅沿梁轴向粘贴在传感梁上,并确保光栅的一半粘贴在梁上,另一半则沿梁的轴向呈自由状态,通过两部分光栅对梁自由端位移和环境温度的不同响应,实现温度和位移的同时测量,测量误差不大于4％。通过多次实验验证,所得结果与理论分析相符合。     

成像式光栅自准直测角方法研究

针对目前光电自准直仪难以做到既有高分辨力同时又有大的测量范围的不足,提出一种成像式光栅自准直测角方法。该方法将成像式光栅方法、自准直测角技术相结合,利用标尺光栅像和指示光栅形成的光栅副反映被测物体的角度变化。试验结果表明,该系统接收到的光栅信号稳定,满足光栅计数的要求,成像式光栅自准直测角方法原理可行。该方法避免了光栅副间隙带来的误差,具有大量程及较高的分辨力。     

阵列波导光栅解复用器光谱响应特性分析

基于单模光波导本征模场及其端面衍射场分布的高斯近似表达,推导出两个端面非接触光波导耦合的耦合系数的函数表达式,并基于此推导出阵列波导光栅解复用器的简单光谱响应效率的函数表达式。建立了分析阵列波导光栅解复用器光谱响应特性的简洁数学模型,阐明了阵列波导光栅解复用器对通道中心频率的响应度和相邻信号通道间的串扰与基本参数的关系,为设计和分析阵列波导光栅解复用器提供了理论基础。     

The performance of the adaptive EWMA median chart in the presence of measurement error

In quality control applications, the control chart is a powerful tool but its performance is adversely affected by the contamination from either the inspector or the measuring device leading to measurement errors. In this paper, we investigate the performance of the AEWMA median chart with measurement errors, and a methodology is proposed to obtain the optimal parameters by considering a linearly covariate error model. Several figures and tables show that, with the existence of measurement errors, the efficiency of the AEWMA median chart can be strongly affected, but this negative effect can be compensated by taking multiple measurements at each sample point. Comparisons with the Shewhart and the classical EWMA schemes confirm the superiority of the AEWMA scheme for detecting a wide range of shifts in the case of precise and imprecise data. An example is provided to illustrate the use of the AEWMA median chart with measurement errors.     

一种新颖的偏振不敏感的阵列波导光栅

提出了一种新颖偏振不敏感的阵列波导光栅(AWG)。器件的输入端增加了一个全光学偏振自动控制器(AOPSC),可将注入AWG的随机偏振的输入光转换为与AWG中TE0模偏振方向相同且功率损耗很小的线偏振光。AWG结构设计采用非对称的平面波导,包层与波导芯层的相对折射率差为0.7%,波导芯层的宽厚比要高,可以消除TE与TM模的简并,使波导中只能激励TE0模,而使TM0模截止。这种AWG结构完全消除了不同偏振态信号光对AWG工作性能的影响,从而使器件对偏振不敏感。设计的8×0.8nm器件整体尺寸为2cm×1cm,串扰优于-30dB,最大插入损耗为4.2dB。     

多谱段温度测量方法

提出了基于谱段的温度测量方法———多谱段温度测量方法。与基于波长的温度测量方法相比 ,这种辐射测温方法可以采用容易实现的光学滤色技术和简单的数学处理手段     

一种提高光栅投影轮廓术精度的方法

在光栅投影三维轮廓术中,直接条纹位移分析法存在着垂直条纹方向分辨率低的缺点。在分析产生低分辨率原因的基础上,提出移物法,该方法通过多次移动物体来提高测量的采样精度。测量结果表明,在不提高对光栅投影系统的要求的情况下,对物体移动N次分别进行测量,每次移动的距离为条纹宽度的1/(N 1),这样就可以使得测量精度提高N倍。     

外腔激光器实现波长变换的理论及实验

理论上从半导体激光器的速率方程出发,利用其增益饱和效应,提出了光纤光栅外腔半导体激光器实现波长变换的理论模型。利用此模型对入射波为高斯波时的波长变换进行了数值模拟。实验实测了光纤光栅外腔半导体激光器的波长变换前后的谱线,得到带宽 0.1nm,边模抑制比为37.9dB 的激光谱线,并且利用此波长的外腔激光器得到了波长转换间隔为 8nm 的激光谱线。理论分析和实验结果证明,光纤光栅外腔半导体激光器在实现波长变换方面具有很好的线性响应特性。