基于图像对准式V棱镜折射仪低对比度图像的识别算法研究

高精度光学玻璃折射率是保证光学设计和成像质量的重要条件,主要由V棱镜折射仪进行检测。在图像对准式V棱镜折射仪中,用于对准的平行光管所成狭缝中的单线图像质量,直接影响折射率测量中的对准精度,尤其当单线与背景对比度不高时,会大大影响仪器的测量精度。提出一种自适应灰度拉伸和垂直投影相结合的图像增强算法,该方法能快速提取低对比度的单线图像。通过对比实验证明了本算法的有效性,将测角精度提高到了±1",算法稳定测量重复性优于1×10-6,对提高测量光学玻璃折射率的精度有实际意义。     

分光计最小偏向角法测量方案及其误差产生原因与改进

本文介绍了使用分光计测量三棱镜折射率的实验原理,分析了在传统的分光计测量最小偏向角的方法中,还存在着一些不足之处,导致测量结果误差较大,并介绍了一种减小分光计最小偏向角测量误差的改进的实验方法,进而对该方法进行了较详实的分析和介绍。     

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。     

温度对高精度光学玻璃折射率均匀性检测的影响

为了实现光学玻璃折射率均匀性的高精度(0.2×10-6)检测,测量环境温度引入的测量不确定度应小于0.05×10-6。对测量过程中温度引入的不确定度进行了详细分析,总结了温度引起的5种误差源,对各种误差源进行了不确定度分析。结果表明,当测量腔中空气、贴置板、折射率液及被测件的径向温差不超过±0.01℃时,温度引起的测量不确定度为0.031×10-6,满足精度要求。为实验室环境的改造提出了建议,并为高精度玻璃折射率均匀性测量提供了分析数据。     

自倍频激光晶体NGAB的研究

本文报道用最小偏向角和固定入射角相结合的方法测量NGAB晶体的折射率n     

基于扫频光谱测量技术的快速高精度折射率传感系统

为达到医学、化学等不同领域对高精度折射率测量的较高要求,基于高精度扫频光谱测量技术,结合倾斜光纤光栅进行折射率测量,提出实现高精度折射率变化传感系统。对倾斜光纤光栅截止模进行了细微差别折射率下的光谱测量,测得折射率响应灵敏度为28.3nm/RIU;对系统在固定折射率下对测量截止模光峰值中心波长的精度进行标定,算出系统的测量精度为1.15×10^-6 RIU,在静态测量情况下测量精度可以达到6.5×10^-7 RIU。     

光学玻璃暂态形变的全息干涉测量

采用二次曝光全息差分干涉术测定了大尺寸光学玻璃的自重形变和负荷形变所引起的折射率变化。测量精度为±1×10~(-6)。     

光栅角编码器偏心误差修正方法研究

为了减小光栅角编码器偏心误差的影响,提高光栅角编码器角度测量的精度,对偏心误差的修正方法进行了研究。通过对光栅角编码器测角原理和偏心误差产生原因的分析,建立了偏心误差模型。并根据偏心误差模型的特点,对其进行简化,得到易于数学计算的偏心误差修正模型。以平行光管和23面棱体为基准,得到存在偏心误差的一组光栅角编码器测量数据。使用线性最小二乘参数选择准则,对偏心误差修正模型中的参数进行优化计算,得到修正模型中的参数,完成对光栅角编码器误差偏心的修正。通过误差修正试验和精度验证试验,表明经过偏心误差修正,系统测量精度优于±13″。修正方法达到了补偿误差的目的,提高了光栅角编码器的测量精度,满足了高精度角度测量的要求。     

大气介质对电磁波测距精度的影响

大气介质的不均匀将影响电磁波测距精度.从电磁波相位法测距的基本原理出发,推导了大气介质引起的电磁波测距误差公式,并与高精度的微波测距机在10km基线上测距精度进行了比较,结果证实,即使采用高精度的电磁波测距机,大气介质引起的测距误差也在0.75m～-0.25m之间.因此,在用电磁波进行高精度测距时,必须要测量出基线上精确的大气折射率的分布,才能提高测距精度.     

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)。     

利用高对比度光栅实现光束大角度偏转

为了分析高折射率对比度光栅(HCG)参量和入射波长对光束偏转角的影响,采用严格耦合波法设计了透射光束可偏转非周期三角HCG,并通过时域有限差分法证明了所设计的非周期三角HCG可实现30.3°的透射光束偏转.结果表明,当低折射率介质材料折射率从1增加到1.4时,透射光束偏转角可实现11°的调谐;当入射波长从波长1.5μm...     

Nondestructive measurement for arbitrary RIP distribution of optical fiber preforms

A nondestructive method is presented to determine simultaneously the refractive index profile and the cross section geometry of optical fiber preforms. An improved formula for calculating the optical path length from the deflection function is derived. The preform is rotated through 180/spl deg/ and the deflection angle data collected, then the back projection technique and linear interpolation algorithm are used in the computed tomographic two-dimensional (2-D) profile reconstruction for preforms of nonuniform cross section. To minimize the computing time, the spatial Nyquist frequency is analytically used to estimate the angle sampling number of views and the numbers of points per scan in advance. Numerical simulations and experimental results show that using 180/spl deg/ angle of view deflection data, accurate preform index distribution reconstructions are obtained.     

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。     

Accurate determination of the ordinary index profile ofproton-exchanged waveguides

A new method for an accurate characterization of the ordinary refractive index profile of proton-exchanged waveguides is presented and discussed. The method is based on the measurement of the power coupled into radiation modes of the waveguide as a function of the corresponding effective indexes, and allows the determination of the depth and of the film refractive index of the ordinary profile by a least squares fitting of the experimental points. The depth and the film refractive index have been experimentally obtained with an accuracy of 0.005 μm and 0.0001, respectively     

The theoretical and experimental behavior of a thermooptic bulk deflector fiber-optic circuit switch

The temperature-dependent refractive index change of the dielectric, glass, has been utilized in the fabrication of a one-dimensional 1 × 2 thermooptic bulk deflector. A two-dimensional 1 × 4 thermooptic device utilizing the optical isotropy of glass, achieving enhanced switching capabilities, has also been successfully fabricated and tested. The theoretical analysis of the physical propertydT/dxof the glass is confirmed to correspond closely with the optical behavior of the switch in terms of its deflection angle and transient response.     

胶合层对Rochon棱镜偏向角和光强透射比影响的研究

Rochon棱镜是激光偏光技术中最常见的一种起偏分束棱镜。Rochon棱镜胶合剂的折射率不同时,出射o、e光的光强透射比会不同。另外,胶合层的前后表面并不总是严格平行,因此其偏向角和光强透射比（或光强分束比）要异于正常情况下的值。利用偏振光学的知识和Origin软件计算分析了胶合层的折射率及前后不平行对Rochon棱镜透射比（或光强分束比）和偏向角的影响。结果表明：o、e光的透射比和Rochon棱镜的光强分束均随胶合剂折射率礼的增大而增大,且n越接近于1,其光强分束比也越接近于1;Rochon棱镜的光强分束比受胶合层倾斜角θ的影响较大,且胶合层倾斜方向不同,o、e光透射比的变化情况也不同;θ对Rochon棱镜偏向角的影响与其对o、e光透射比的影响相反。     

基于光栅波导共振耦合的传感器特性研究

该文设计了一种基于光栅波导共振角耦合的生物传感器,通过光栅波导模式谱变化检测传感器表面有效折射率变化的方式,实现了传感器表面附着物的精确检测。并在平板介质光波导理论基础上,推导了三、四层结构理论模型,实验得到了入射角与检测溶液折射率及入射角与分子膜层厚度间的变化关系。结果表明,光栅波导共振角耦合生物传感器入射角与待测溶液折射率存在良好的线性关系,并具有较高灵敏度,精度可达0.01(°)/nm。通过该方法制作出无标记的生物传感器,能广泛应用于生物分子检测,尤其适合蛋白质分子生物检测。     

测量微量液体折射率的新方法

液体折射率的毛细管焦点测量法具有样品需要量极少和封闭测量的特点,在微量液体的折射率测量方面有重要的应用前景。为了提高毛细管焦点测量法的测量精度和改善测量的方便性,用内置CCD的电子目镜取代传统目镜,在计算机上直接观察和判断毛细管焦点的成像状态;用电动精密位移台取代传统的手动精密位移台;用新的测量系统对不同浓度的乙二醇水溶液做了折射率测量。结果表明,折射率的测量精度达到±0.0002;一次性测量样品需要量小于0.002mL。在毛细管焦点测量法中引入电子目镜和电动精密位移台,提高了微量液体折射率的测量精度。