复射式光杠杆

本文给出了一种新式光杠杆——复射式光杠杆的结构，并用新旧两种光杠杆测定杨氏弹性模量进行了对比实验，给出了测量结果及误差。     

光杠杆放大法测量的误差分析及改进方法

分析了利用光杠杆放大法测量微小长度变化量的实验中,光杠杆镜面与望远镜光轴不垂直时,对测量结果所产生的误差。改进了实验装置,安装了两个量角器,可方便调节光杠杆平面镜与光学望远镜的角度,使光杠杆镜面与望远镜光轴能达到严格垂直的效果,从而减小因光杠杆镜面法线与望远镜光轴存在偏转角度而引起的测量误差。     

对一种光杠杆法测量中望远镜放法的探讨

在用金属丝的伸长测定杨氏模量(光杠杆法)的实验中,要想得到较大的望远镜中标尺像的变化量l=|r_i-r_0|=(2R)/DδL((2R)/D 是光杠杆的放大倍数,R 是由光杠杆上平面镜的反射面到标尺间的距离。D是光杠杆主杆     

斜双镜光杠杆法测量金属丝杨氏模量

利用双镜多次反射可有效提高光杠杆法的放大倍数，但需要额外装置确定反射次数。提出了斜双镜光杠杆法，通过一面与光杠杆的镜面斜对放置的大平面镜与光杠杆组合精准控制反射次数为2级，增加光程的同时增加了一次角度变化，将放大倍数提升为传统杠杆法的4倍。理论分析并实验验证了斜双镜法用于测量金属丝的杨氏模量，实验结果与理论分析吻合良好，证实方法和理论的有效性。并且，在不大于80 cm的有限空间内，实现了高达84.36倍的放大倍数。     

杨氏弹性模量测量仪的改进

测定杨氏弹性模量的实验是大学物理实验课的重要实验之一,通过反复多次的实验探索,对杨氏弹性模量测量仪的关键性组件——光杠杆进行了有效改进从而彻底消除了光杠杆易翻落摔坏的隐患,使更换镜片方便,反射像十分易于寻找,实验效果非常明显.     

基于旋转上升式光路的小型光杠杆

将传统光杠杆中平面镜和标尺之间的平面光路立体化,设计了多次反射、旋转上升式光路.以Solidworks软件为设计手段,利用3D打印技术,制作了激光器为光源的小型光杠杆装置.利用传统光杠杆和小型光杠杆对钢丝的杨氏模量进行了对比测量研究.实验结果表明,设计制作的小型光杠杆装置空间尺寸小,操作简单,仪器制作方便,测量结果准确.对于开拓学生思维,提高学生的创新能力有一定的借鉴意义.     

二光点式光杠杆

在普通物理力学实验中，经常会采用光杠杆望远镜尺组去测量物体微小长度的变化量．例如在拉伸法测量金属丝的杨氏模量实验和测量金属棒的线膨胀系数实验中就用到它们．然而，光杠杆望远镜尺组的成套设备价格昂贵(近千元)，一般学校若想用它来进行实验比较困难．下面介绍笔者设计的一种暂时称为“二光点式光杠杆”的装置，用它同样可以测量物体微小长度的变化量，它的精确度可以和光杠杆望远镜尺组相比美，而且它还具有成本较低(不足二十元)、易于制作、容易调节等优点。     

光杠杆读数装置的改进

1 光杠杆法测量中主要误差的分析 光杠杆法是高等学校基础实验的微小长度测量中经常采用的主要方法之一,此方法不论在设计思想上,还是在测量技能综合训练方面,都是很有意义的,它的优越之处还在于把微小长度变化量δ通过光杠杆放大为竖尺刻度的变化量△a=a′-a2D/bδ(这里D为光杠杆镜面到竖尺的距离,b为光杠杆后足尖到二前足尖连线的垂直距离).     

拉伸法测金属钢丝杨氏弹性模量实验的改进

对现有的实验仪器和方法进行改进，采用数显液压杨氏模量测试仪和新设计光杠杆进行测试，所测得结果符合实验要求。这不仅简化了实验操作、降低了调节的难度，而且还提高了实验测量精度，有利于开阔实验教学思路、丰富教学内容和学生实验创新能力的培养。     

线胀系数的视频在线光干涉法测量研究

实验室测量金属的线胀系数普遍采用的是光杠杆法,经实验证明光杠杆法存在偶然误差大、测量精度低、占地空间大等问题,通过利用劈尖的等厚干涉法能够很好地解决光杠杆法存在的问题.新方法具有温升范围小、加热功率低、测量精度高、操作简单直观、占地空间小等优点,便于实际教学中教师的讲解、示教和演示,有利于学生综合应用知识,提高综合设计实验的能力.     

Scanning compensation in imaging lidar using a double-sided reflector

In this paper, we present a bistatic scanning imaging lidar optical system. A double-sided scanning mirror is used in this system, which can compensate image spot migration. Geometrical optical analysis is conducted for the scanning light path and an optimal detector position is given. The optical simulation is also implemented using soft-ware Zemax to verify the compensation effect of double-sided reflector. An experiment is carried out with a CW-HeNe laser to observe image spot migration in different positions. The experimental results are in agreement with simulation results. In addition, imaging experiment is performed using 905 nm pulsed laser in the laboratory. The scanning image for black and white stripes target is obtained by single-element detector. Theoretical and experimental results confirm that the use of a double-sided flat reflector can effectively compensate image spot migration.     

Experimental verification of optical image encryption based on interference

We present experimental results to verify the optical image encryption based on interference. The optical experiment is performed by using a reflective phase-only spatial light modulator (SLM) to generate the desired phase retardations. A hologram plate is employed to record the modulated wavefronts in a double-step-holographic-exposure process. The experiment results are in good agreement with the numerical simulations of the encryption algorithm, which demonstrates the feasibility of the optical image encryption in actual optical systems.     

光学实验的计算机仿真

基于计算机仿真技术,以光学干涉实验和滤波实验为研究对象,应用Matlab软件数值模拟了杨氏双缝干涉实验和多光束干涉实验干涉图形和光强分布图,数值模拟了光学滤波实验字母滤波后的频谱图和字母成像图,结果表明,计算机仿真结果能够清晰的表达出实验和理论的效果。研究结果为光学实验的课堂教学提供了参考。     

利用记录介质的非线性实现相关峰的锐化

本文提出一种在光学相关识别中改善相关峰锐度的方法。在制作匹配滤波器时利用记录介质的非线性突出输入图象的边缘，从而实现了相关峰的锐化，文中详述了该方法的实现过程及理论基础，并给出了光学实验和计算机模拟实验的结果。     

多值神经网络改进模型及其光学实现

本文提出一种改进的光学神经网络模型,并利用空间光调制器PROM构成的光学系统实现了这种模型的联想记忆运算.计算机模拟和实验结果表明,改进模型提高了光学神经网络的识别能力,并在—定程度上提高了存贮容量.     

纳米级面形精度光学平面镜加工

为实现纳米级面形精度光学平面镜的高效精密抛光,提出了一种由传统环带抛光技术和先进离子束抛光技术相结合的组合式加工方法。介绍了环带抛光技术和离子束抛光技术的原理,通过实验研究了离子束抛光的材料去除函数,并采用这种组合抛光方法对口径为150 mm的平面镜进行抛光,抛光后平面镜的面形误差和表面粗糙度分别达到1.217 nm RMS和0.506 nm RMS。实验结果表明,这种组合抛光技术适合纳米级面形精度光学平面镜的加工。     

Interference analogy of Raman-luminescence problem and experimental discrimination by polarization correlation

Light scattering and luminescence under resonant optical excitation are shown to correspond to an interference fringe and broad background, respectively, in an optical interference experiment, if suitable definitions for the above two processes are adopted. It is proposed to discriminate between these two by a polarization measurement which is analogous to an interference experiment. The results of such an experiment in ZnSe and ZnTe are also reported.     

光学设计性实验之研究

通过光学设计性实验问卷调查,从光学设计性实验的指导思想、内容、实施环节、解决措施等方面入手,具体讨论了光学设计性实验所存在的问题及解决办法.     

基于M-Z干涉仪原理的光纤超声检测

提出了一种基于M_Z(Mach_Zehnder)干涉仪原理的光纤超声检测技术和U形结构的光纤传感器。讨论了光纤传感器与超声波之间的相互作用关系。对传感器的灵敏度与传感光纤的有效长度、U形结构的个数之间的关系进行了理论分析,实验结果和理论分析结果是一致的。通过比较超声波在三种不同入射方式下探测器的输出电压可知,该结构的光纤传感器在声信号垂直入射时由探测器探测到的信号最强,即传感器有很强的方向性,适合于对声表面波的定向检测。     

舰船尾迹光学信号特征的直方图提取方法

现有舰船尾迹光学信号特征提取方法普遍存在运算复杂、处理速度不快等问题,研究基于直方图分析的舰船尾迹光学信号特征快速提取方法。根据舰船尾迹图像直方图具有明显的双峰特征,提出用峰值点分布密集程度kdd和尾迹区与海水背景区像素灰度值均值比Ci2个参数来表征舰船尾迹光学信号特征强度,通过专门研制的海上特征提取实验装置进行特征提取实验分析。分析结果表明:这2个参数能定量可靠地描述舰船尾迹光学信号特征强度的变化规律,并且在特征提取中具有简单快速的优势,从读进一张舰船尾迹图像到利用MATLAB软件计算出其特征参数值,电脑处理时间约为0.07 s。