莫尔偏转法中衍射效应对条纹对比度的影响—部分相干光照明

本文介绍了在部分相干光照明时,莫尔偏转法测量相位物体时第二块光栅不能准确地放置在第一块光栅的Talbot象面处而引起的衍射效应对条纹对比度的影响。     

莫尔偏转法中衍射效应对条纹对比度的影响—非相干光照明

本文介绍了在非相干光照明下,莫尔偏转法测量相位物体时,第二块光栅不能准确地放置在第一块光栅的Talbot象面处而引起的衍射效应对莫尔条纹对比度的影响。     

莫尔偏转法中衍射效应对条纹对比度的影响—相干光照明

本文介绍了在相干光照明时,莫尔偏转法测量相位物体时,第2块光栅不能准确地放置在第一块光栅的Talbot象面处而引起的衍射效应对条纹对比度的影响。     

莫尔偏转法测量相位物体时其Talbot象面形状的确定

本文利用傅里叶光学原理,从理论上分析用莫尔偏转法测量相位物体时,第一块光栅形成的Talbot象面的形状分布及第二块光栅应放置的位置以及此时形成的莫尔条纹的光场分布情况。     

用发散点光源照明实现计量光栅高倍光学倍频

本文根据Talbot成像公式推导出计量光栅在发散光照明下,距光栅出射面不同距离处的光强分布及光学倍频率,分析了影响系统精度的因素。     

用杨氏干涉模型解释Tablot效应

用杨氏双缝干涉模型解释了Talbot效应,首次从结构分析的角度指出了Talbot效应中出现的正整数参数的物理意义,认为自成像现象(Talbot效应)是光栅有序构成信息的空间展开。     

光纤Bragg光栅阵列的光时域反射探测技术研究

本文研究了采用光时域反射技术对串联光栅阵列的反射功率进行探测的新方法。在实验研究的基础上,对高反射率光栅在光时域反射测试系统中的“假峰”和“谐振峰”现象的产生根源进行了分析,并提出了适合于光时域反射测试系统的光栅反射率的具体要求。此外对光时域反射测试技术的空间分辨率、复用数量进行了分析,给出了综合考虑多种因素的光栅传感阵列的布置方案。光时域反射探测技术是一种新颖的光栅阵列测试技术,与传统的波长测试系统相比,可从时分复用角度大大增加复用数量。     

光纤光栅用于低阻抗材料动态性能测试的研究

光纤Bragg光栅用于材料性能测试是一个重要的研究方向。本文介绍了基于分离式霍布金逊压杆(SHPB)的低阻抗材料动态性能测试的原理;探讨了光纤光栅传感器用于SHPB实验装置中应变测试的相关问题;推导了低阻抗弹性杆中传播的应力波σ与光纤光栅传感器的波长漂移量ΔλB之间的关系式;构建了光纤光栅高频动态应变测试系统,对SHPB实验装置中被撞击弹性杆的表面应变进行了测试,并与现有仪器进行了对比;实验结果显示,构建的光纤光栅动态应变测试系统在10KHz的频率范围内,具有40dB的信噪比;研究表明,光纤光栅在低阻抗材料的动态性能测试中具有很好的应用前景。     

光纤光栅在低阻抗材料动态性能测试中的应用

研究了光纤Bragg光栅在材料性能测试方面的应用.介绍了基于分离式霍布金逊压杆(SHPB)的低阻抗材料动态性能测试的原理,探讨了光纤光栅传感器用于SHPB实验装置中进行应变测试的相关问题.推导了低阻抗弹性杆中传播的应力波与光纤光栅传感器的波长漂移量之间的关系式,构建了光纤光栅高频动态应变测试系统,对SHPB实验装置中被撞击弹性杆的表面应变进行了测试,并与现有仪器进行了对比.实验结果显示,构建的光纤光栅动态应变测试系统在10 kHz的频率范围内,具有40 dB的信噪比.研究表明,光纤光栅在低阻抗材料的动态性能测试中具有很好的应用前景.     

光栅刻划刀架系统的运行精度对光栅光谱性能的影响

采用菲涅耳-基尔霍夫衍射理论建立了存在刻线弯曲和刻线位置误差的光栅衍射谱成像数学模型,分析了上述误差对光栅光谱性能的影响。针对刻划刀架系统运行不稳定问题,设计了一套光学测量结构,并提出了刻划刀架系统的机械改进方案:采用双侧柔性铰链式结构代替原有的鞍型滑块与刻划刀架的固定连接方式。最后,进行了刻划刀架系统运行稳定性测试和光栅刻划实验。刻划刀架运行稳定性测试实验表明:改进后的刻划刀架系统运行稳定性比改进前有显著改善,位移曲线重复性误差PV值由127nm降低到13nm,降低了约89%。光栅刻划实验表明,刻划刀架系统改进后,光栅光谱性能有明显的改善,光栅杂散光得到了有效抑制。得到的实验结果与仿真分析结果较为一致,为提高机械刻划光栅质量提供了理论及技术保障。     

In situ microfluidic flow rate measurement based on near-field heterodyne grating method

The near-field heterodyne grating (NF-HDG) method was applied to flow rate measurements in a microtube. The NF-HDG method is a newly developed optical technique based on photothermal effects. In this technique, pump light is shone on a transmission grating in front of a fluid channel and the inside liquid is heated with a pattern of the grating due to the Talbot effect. Another probe light is similarly shone on the same place as the pump light, and the diffraction by the transmission grating (reference) and the diffraction by the temporally generated thermal grating inside the fluid channel (signal) are mixed and detected (heterodyne detection). Theoretical analysis reveals that the dependence of the heterodyne signal intensity on the flow rate originates from the change in the heterodyne phase difference between the signal and reference, and the experimentally obtained calibration curves can be fitted with the theoretically predicted function. Furthermore, the optical setup was optimized based on the theoretical analysis of the Talbot effect. Flow rates of the order of nl/min were quantitatively measured, and the detection limit of the flow rate was 17 nl/min.     

Sensitivity of transverse shift inside a double-grating Talbot interferometer

We study the Talbot interferometry with an additional mask grating located behind the diffraction grating. The self-imaging so-called, Talbot carpet, can be very sensitive to an external perturbation. We here show the measurement and the optimization of sensitivity of transverse shift of one of the two gratings inside Talbot interferometer as a function of grating constant and opening fraction of the grating itself. The results show that the sensitivity of the transverse shift is increased dramatically at smaller grating constants while no effect for different opening fractions. A sensor of our simple scheme can be suggested as an excellent inertial sensing applications such as displacement sensor, spectrometer, and vibration sensor.     

CMOS光栅图像纳米细分技术研究

光栅技术已在长度测量、角度测量、位置测量、自动检测、自动控制等诸多领域广泛应用。采用长光栅作为检测元件,但对光栅的细分不用常用的电子学细分,而是采用CMOS显微成像系统读取长光栅,并随之对光栅图形进行细分。系统由光源、光阑和聚光镜、标尺光栅、显微物镜及CMOS电子目镜组成,光栅图像进入PC机,采用软件进行细分。试验获得的光栅图形清晰,从而为利用数字图像处理技术进行细分提供可靠依据,实验研究的细分分辨力为80nm。     

应用新光源,国产光致抗蚀剂,光刻高精度长光栅

本文叙述了多功能光栅测长仪光栅尺的光刻工艺,文中就采用新冷光源,选择负性光致抗蚀剂,获得高精度、高反差,低反射黑铬光栅线及有关技术问题等进行了讨论。