利用线阵CCD测量透明介质折射率

根据光线通过均匀透明平行平板介质时发生的横向位移特性,提出了一种利用线阵CCD和计算机自动测量此横向位移量,并很快计算出透明介质折射率的简单方法。采用He-Ne激光以入射角分别为30°、45°、60°和75°对K9玻璃的折射率进行了测量,测量中用曲线拟合法确定光斑的中心位置来获得偏移量,最终测量精度能够达到10-3量级。对实验方法误差进行了分析,提出了减小测量误差、提高测量精度的措施。     

光纤剖面折射率分布测量新方法

本文在简述逆几何不迩理论基础上,讨论了如何结合计算机图像处理技术根据光线轨迹得出光媒质的剖面折射率分布方法,并且用在改型干涉显微镜基础上建立的ＣＣＤ摄像显微镜实验装置作出验证,从而也提出一种光纤剖面折射率分布测量的简便,易行,精度可靠的新方法。本文介绍的新方法对如何保证目前已被越来越普遍地应用于光通讯和光纤传感器中光纤性能的主要参数检测有十分显著的意义。     

透明介质厚度的散斑法测量

本文提出了用激光散斑技术测量透明介质厚度的方法,导出了试件厚度与散斑位移的关系式,并进行了比较实验和误差分析。     

介质的吸收对掠射法测量折射率的影响

通过研究光经过棱形吸收介质后的出射角,可以获得掠射过程中出射角与入射角、复折射率实部和虚部的关系.通过数值模拟计算可知,当棱镜顶角和折射率一定以及虚部越大时,吸收棱镜与透明棱镜的出射角之差越大,对反演计算出的折射率的影响也越大;当顶角为π/3以及吸收虚部分别为0.20、0.10和0.01时,计算出折射率的最大相对误差分别约为5.0％、2.5％和0.2％;当虚部一定时,在较小的出射角的情况下,大顶角棱镜所产生的误差较小,在大出射角的情况下,小顶角棱镜产生的误差较小.     

介质的吸收对掠射法测量折射率的影响

通过研究光经过棱形吸收介质后的出射角,可以获得掠射过程中出射角与入射角、复折射率实部和虚部的关系.通过数值模拟计算可知,当棱镜顶角和折射率一定以及虚部越大时,吸收棱镜与透明棱镜的出射角之差越大,对反演计算出的折射率的影响也越大;当顶角为π/3以及吸收虚部分别为0.20、0.10和0.01时,计算出折射率的最大相对误差分别约为5.0％、2.5％和0.2％;当虚部一定时,在较小的出射角的情况下,大顶角棱镜所产生的误差较小,在大出射角的情况下,小顶角棱镜产生的误差较小.     

梯度折射率对半透明介质温度场的影响

对梯度折射率半透明介质内辐射热平衡温度场进行了计算,考察了黑壁面及镜反射半透明界面时,线性和正弦两种不同折射率分布对温度分布的影响．当介质层边界为黑壁面,辐射能从光密介质向光疏介质传递时发生全反射导致某个热源在换热中的作用增大．当介质层具有镜反射半透明边界,除上述作用外,界面处的辐射换热也对介质内温度场产生影响．     

变折射率光纤折射率测量的误差分析

介绍了使用双光束干涉法测量变折射率光纤设备的原理及实验结果。并对此方法进行了误差分析,对实际的设备制造提出了精度要求。     

全息CT测量轴对称透明体折射率变化的模拟

简要讨论了全息CT测量原理，理论上证明根据实时全息干涉图的强度分布测量待测物体折射率三维（3-D）变化的可行性；利用计算机对轴对称介质折射率变化的全息CT干涉条纹进行模拟研究，并给出模拟研究的应用实例。     

Modeling of two core photonic crystal fiber modal interferometer for refractive index measurement by equalization wavelength

We propose a modification structure model of in-fiber sensor based on intermodal interference in two core photonic crystal fiber for external refractive index measuring. Essential characteristics and influences of the structure are investigated. Formation of an extreme (equalization wavelength) in phase constant spectral dependence is presented and its using for simple external refractive index determination.     

基于光子晶体光纤M-Z干涉仪的折射率传感器研究

研制了一种通过手工熔接方法在两段单模光纤（SMF）间焊接一段实芯光子晶体光纤（PCF）而形成的Mach-Zehnder干涉仪（MZI）传感器,研究了传感器传输光谱与外界折射率的关系。实验结果表明,这种MZI传感器的中心波长随着外界折射率的增加向长波方向漂移,在1.340-1.384的折射率变化范围内,干涉长为3.2cm...     

基于光纤位移测量的透明液体折射率测量方法

本文提出了一种基于光纤位移测量的液体折射率测量方法。首先,采用激光干涉法设计了 液体折射率测量的光学系统,并基于激光散斑消除理论,设计了针孔滤波器合理消除散斑, 提高了系统的抗干扰能力;其次,对测量系统中的位移测量方法进行分析和研究,提出了 一种光纤式位移测量方法,并设计应用反射式光纤位移传感器,取消传统的条纹计数,实 现了位移的高精度测量,其测量分辨力可达微米级;再次,采用机械位移驱动系统,驱动 光学系统元件移动来实现光程差的自动变化,其驱动分辨力可达纳米级;最后,搭建液体 折射率总体测量演示验证系统,以纯水、溶液为实验对象,其所需待测样品的容量少 于0.001ml。实验结果表明:纯水折射率 的测量精度可达1.5×10－3, 溶液折射率测量精度可达2.1×10－3,表明该测量方法可实现液体折射率的非接触、高精度 、智能测量。     

二次彩虹法高折射率玻璃微珠的折射率测量研究

通过对高折射率玻璃微珠在激光照明下形成的二次彩虹的实验研究,提出了一种激光照明下高折射率玻璃微珠二次彩虹条纹图的获取装置。以艾里的虹理论为基础,提出了一种由二次彩虹条纹图确定最小偏向角的方法,实现了高折射率玻璃微珠折射率的测量。实验证明,该方法的测量精度为0．4％,测量结果得到了V棱镜测试方法的证实。     

精确测量单轴晶体折射率的一种特殊方法

本文提出一种测量单轴晶体折射率的特殊方法，测量精度达１０＾－４，尤其适用于非棱镜形式的单轴晶体。     

漫射透明体内部折射率分布的全息干涉测量

本文报导了一种测量大毛坯光学玻璃内部折射率分布的二次曝光全息干涉法。测量精度为±1×10~(-6)。     

Microscopic computer tomography measurement of nonaxisymmetricallydistributed optical fiber refractive index

A nonaxisymmetrically distributed method for measuring the refractive index of an optical fiber is described. The light intensity distribution is observed with a microscope when an optical fiber is latterally illuminated by collimated light. The integrated refractive-index difference along the projective line is obtained by performing two integrations of the light intensity. The fiber is rotated, and the observation and calculations are repeated at each angle of rotation. The refractive-index pattern over the fiber cross section is reconstructed by computer tomography     

基于显微数字全息的生物薄膜折射率的测量

提出了一种基于显微数字全息相位重构图像的生物薄膜折射率的简便测量方法。利用角谱法对生物薄膜的显微数字全息图像进行重构,得到其复振幅分布,从中获得激光通过生物薄膜后的相位变化与薄膜厚度、薄膜中液体的折射率及薄膜折射率间的定量关系。通过等厚干涉和阿贝折射仪测得膜的厚度与液体的折射率,再从定量的相位变化中获得生物薄膜的折射率。以洋葱内表皮细胞层折射率的测量为例,进行了相应的实验验证,得到了波长为632.8nm下的折射率。理论与实验均表明,该方法是有效和切实可行的。     

应用电子散斑测量位相物体的折射率

根据电子散斑测量位移的基本原理,提出了一种测量位相物体折射率的方法。并进行了实验,通过对实验精度的分析,表明实验方法可行、结果可靠。     

同时测量温度和折射率的光纤传感器

提出了一种基于马赫-曾德干涉仪(MZI)的温 度与折射率同步测量的光纤传感器。本文传感器结构由两个球形结构级联一个锥结构组成, 球形结构激发高阶包层模,锥结构扩大了倏逝场穿透深度范围。其原理是当纤芯中传输的光 通 过第1个球形结构时,一部分光进入包层中传输形成包层模,另一部分光继续在纤芯中传输 形成纤芯模,由于纤芯与包 层具有不同的折射率,因而纤芯模和包层模之间产生光程差,当两部分光到达另一端的球形 结构时,在包层中传输的光 耦合进入纤芯,从而与纤芯中传输的光在另一球出射处发生干涉,当外界环境(如温度、折 射率等)发生改变,影响光程 差,则干涉谱也将随之改变。实验结果表明,本文传感器结构的透射谱中,干涉峰对温度和 折射率具有不同的响应灵敏度,因此可 以利用矩阵法实现对温度和折射率的同步测量。在10～100℃和1.343～1.402RIU(refractive index unity)的测量范围 内,强度解调可以达到约0.22℃和1×10－4RIU温度和折射率分辨率。同时发现,波长解调可以达到0.37 ℃温度分辨率。本文传感器结构简单紧凑、成本低,可适用于多领域实现温度和折射率的双 参量同步测量。