YBa2Cu3O7-δ薄膜激光功率计
基于氧化物高温超导体YBa2Cu3O7-δ的各向异性Seebeck(塞贝克)效应,制作了室温下的激光功率计,并测量了从红外到紫外波段下的激光响应。结果表明,在一定激光功率范围内,器件的信号响应与激光功率呈较好的线性关系。综合性测试表明,这类器件的优点是频谱响应宽,时间响应可达到ns量级。
用于惯性约束聚变系统中的色分离光栅近场衍射研究
色分离光栅(CSG)是一种重要的谐波分离衍射光学元件,它的近场衍射调制可能导致其自身及其后续光学元件的激光诱导损伤.根据色分离光栅的实际制作过程建立了包含对位误差、占空比误差、刻蚀深度误差、塌边误差等多种制作误差的色分离光栅加工误差模型.并基于标量衍射理论,采用傅里叶分析方法,利用该模型推导得到了色分离光栅近场内光强分布公式,并针对惯性约束聚变(ICF)驱动器终端光学系统的色分离光栅进行了计算模拟,得出了近场调制随各种加工制作误差的变化关系.计算结果表明深度误差和塌边误差对光束近场调制有很大影响,对位误差相对影响较小,而相互影响更加严重.该色分离光栅近场分析和计算模拟方法也可用于其他衍射光学元件.
用于多点测试的全光纤速度干涉仪研究
基于时分复用(TDM)原理,提出了一种新型的用于多点速度测试的全光纤干涉系统,通过同一个冲击靶面的测速实验验证方案的可行性.该系统通过在原有全光纤速度干涉仪(AFVI)的探测端口引入光纤耦合器和延迟线,由于延时的存在,被测点干涉信号之间在时间上存在相同的延时,利用时分复用原理,能够实现以往需要多套速度干涉仪才能实现的对测试靶面的多点测试功能.通过对同一个测试自由面上的两点进行测试,得到了具有一定时延的相似干涉条纹,而且延迟的时间与光纤延迟线对应.实验验证了系统设计的正确性.
云时代的数字化设计与制造技术
云制造必须先造云才有可能形成云团,而实现“云造”,小微公司属于造云的一种模式,淘宝上的商家有不少都是被网购从线下逼到了线上,模具制造业也必将有一天会被新的制造模式“云制造”逼上云端。
基于低速面阵CCD的正弦相位调制干涉测量
正弦相位调制(SPM)干涉测量技术用于表面形貌测量时,需要帧速高于300frame/s的图像传感器,同时要求调制信号频率与图像传感器帧速成确定的整数倍关系。提出一种基于低速CCD(30frame/s)的帧速可调的高速图像传感技术,通过控制每帧像素总数提高CCD帧速,研制出一种高帧速图像传感器,帧速可达300~1600frame/s,且每帧大小连续可调。将该CCD传感器用于正弦相位调制干涉泰曼一格林干涉仪,测量镀膜玻璃板表面形貌,当CCD图像传感器的帧速与调制信号频率呈16,8,4倍的关系时,得到玻璃板表面形貌的轮廓平均算术偏差Ra小于1.8nm,重复精度优于3nm。
基于马赫-曾德尔干涉仪的聚合物电光系数测量方法的性能改善
对基于马赫-曾德尔(Mach-Zehdner)干涉仪的聚合物电光系数测量方法进行了分析.提出了改善性能的方法并进行了讨论.采用光纤干涉仪代替空间光学干涉仪对样品电光系数进行透射式测量,采用压电陶瓷(PZT)片调节测量系统的工作点实现反馈控制,有效地减小了法布里-珀罗(Fabry-Perot)谐振效应的影响;通过精确控制光纤干涉仪干涉臂长差和合理选择光纤耦合器的耦合比,可以提高干涉的可见度,从而提高系统的测量精度.实验结果表明,系统的干涉可见度为0.84,可分辨的最小相位变化约为6×10-6rad.
基于神经网络的分振幅光偏振仪的数据处理
分振幅光偏振仪(DOAP)是一种高速测量光波偏振态的传感器。提出了一种基于人工神经网络(ANN)的分振幅光偏振仪的数据处理方法,将分振幅光偏振仪中电路系统输出的电信号作为神经网络的输入,入射光的斯托克斯参数作为神经网络的输出,建立一个前向多层神经网络模型。通过网络训练,使该网络确立了电路系统输出电信号与入射光斯托克斯参数之间的映射关系。由测量时得到的电信号,利用训练后的神经网络可以计算出待测的入射光的斯托克斯参数。测试结果表明,在测量精度方面,该方法获得的斯托克斯参数的总均方根偏差为1.9%,略优于基于矩阵运算的数据处理方法。
利用迈克耳孙干涉仪测量波片相位延迟量和快轴方向
分析了基于偏振光分量强度测量来确定波片参数的方法,指出这类方法在任意波片的测量上存在的不确定性。分析表明,波片相位延迟量与光强测量值之间存在多值函数关系,因而无法仅由线偏振分量光强测量值来确定波片相位延迟量的真正值,包括无法得到波片的级次及快轴方向。提出了把迈克耳孙干涉仪白光干涉的特征性彩虹条纹作为零光程差的定位参考标志,从而可以对光程差进行绝对测量,可以确切测量波片真正的相位延迟量和快轴方向。利用此方法对商用1/4波片进行了测量,实验结果表明所提出的迈克耳孙干涉仪零光程差法是行之有效的。最后还初步分析了色散对测量的影响,讨论了本方法适用的波片范围。
同步移相干涉的测量性能
详细分析了一种基于二维正交光栅衍射的同步移相干涉测量系统的组成结构,包括干涉系统、空间分光部件、偏振移相部件以及图像采集与处理系统。选择了二维正交透射光栅的四个衍射级次的光束作为测试光,理论和实验都证明这种方案具有良好的分光效果;用偏振方向依次改变45°的四片偏振片构成偏振阵列作为移相器件,并根据空间一致性要求,分割得到依次具有90°移相的四幅独立于涉图,获得了较高的移相精度;在幅频积低于100Hzλ的振动环境中,系统测量重复性的峰谷值优于0.02λ,可以用于一般的在线检测和动态测量。
外差干涉仪混频误差分析
共光路外差干涉仪具有很高的分辨率,但因为安装、调试误差会产生非线性误差,影响系统的测量精度.着重分析了在共光路外差干涉仪中由激光光源的椭圆偏振化和沃拉斯顿棱镜的安装方位角误差同时存在的情况下,引起的频率混叠综合误差的大小及变化规律.结果发现其造成的非线性误差可达2.2 nm,同时还发现两者造成的误差在某些情况下存在一定程度的相互抵消作用.讨论了提高测量系统精度的有效措施,对正确设计和调试激光外差测试系统、提高测量系统精度具有重要意义.