一种非侵入式检测聚焦超声场的方法及装置

介绍了一种用激光通过声光折射法对聚焦超声场进行非侵入式测量的方法及装置. 该方法采用一束 直径小于声波长的平行激光束垂直入射于聚焦焦点, 通过建立焦点声压与光线最大偏转距离间的关系模型, 即可 计算出某点的声压. 通过将激光沿声轴线方向进行微小位置调节, 利用光束在聚焦超声场中由于介质折射率不同 导致的光线折射, 即可测得焦域范围的声压分布以及焦斑宽度. 所得实验测量结果与理论仿真结果对比相差不大, 证明此方法是可行的     

透明液体质量分数与折射率关系的居家实验

基于折射定律和光杠杆原理设计了透明液体质量分数与折射率关系研究的居家实验,通过多边形容器的2个面折射,采用光杠杆原理将因液体质量分数变化而引起的折射光线偏移量放大,再利用折射定律和光杠杆的几何关系得到液体折射率和光线偏移量之间的关系.以NaCl溶液为例,分别用方形容器和三角形容器进行了测量,实验结果表明液体的质量分数与折射率呈线性关系,与经验公式吻合,且方形容器的测量精度更高.     

新型非成像激光光束变换器的设计

设计了一种新型锥形激光光束变换器，它根据全内反射一折射原理扩大或压缩入射激光束的直径。利用光线追迹的方法研究了传输光线的传输规律和特性，并进行了相应的计算机模拟。设计的变换器可以将沿中心轴入射的单色平行光束压缩成平行于中心轴的光束、会聚在中心轴的光束或空心光束。对于入射的非平行光，它的特性同传统的成像扩柬器相似，所不同的是拉格朗日不变量不再是常量，当压缩光束的直径时拉格朗日不变量略有减小，当扩大光束的直径时拉格朗日不变量略有增大。设计的变换器具有结构简单、价格便宜和倍率高等优点。     

利用旋转液体特性测量液体折射率

在XY-1型旋转液体实验仪的圆柱形容器底部加装了圆形平面镜,利用旋转液体的几何特性和折射定律,即可测量液体的折射率.     

基于硅柱-磁性液体体系的光子晶体的可调谐负折射特性研究

本文研究了硅柱在MnFe₂O₄磁性液体背景中排列成六边形结构的二维光子晶体的可调谐负折射特性. 利用平面波展开法和时域有限差分法理论研究了硅柱-磁性液体体系二维光子晶体的带隙结构、等频曲线和负折射现象随外磁场强度的变化关系. 模拟结果表明, 硅柱-磁性液体体系二维光子晶体工作在TE模式时, 其负折射特性可由外磁场调节. 在固定背景溶液的磁性颗粒体积分数和入射光频率时, 所研究的折射光束的偏转角和光子晶体的负折射率绝对值随外磁场的增大而增大, 而在固定背景溶液的磁性颗粒体积分数和外磁场强度时, 负折射角和负折射率的绝对值随入射光归一化频率增大而减小. 固定外场强度和入射光频率时, 所研究结构的负折射特性随背景溶液的磁性颗粒体积分数增大而变弱.     

基于掠入射法溶液浓度测量系统研究

根据溶液浓度与其折射率的关系，提出用掠入射法测量溶液浓度的方法.利用其临界光线的折射角进行透明介质溶液浓度的精确测量，研发出测量实验系统.分析了临界光线的折射角与其浓度的关系，给出溶液浓度与折射角之间的简单数学解析式.用该系统对5%-80%的甘油溶液进行测量，结果最大绝对偏差小于0.003%.     

基于全反射的透明液体浓度测量装置设计

结合光学原理,利用全反射,设计测量透明液体浓度的实验装置.由亚克力板容器盛装待测液体,研究激光在液体中发生全反射时的光路参数,通过测量两个长度尺寸,计算得到透明液体的折射率,基于透明液体折射率与浓度之间的线性关系,进而得到其浓度.蔗糖溶液和NaCl溶液的测量数据结果表明,折射率的相对误差在0.4%以内,浓度的绝对误差在0.7%以内.该实验装置具有结构简单、操作简便、测量精度高、成本低廉、现象明显等优点.     

一种基于分光计测量透明液体折射率的新方法

提出了一种测量透明液体折射率的新方法。该方法基于分光计的拓展性应用,利用激光准直的特点并结合自制的液体容器,实现了液体折射率的快速准确测量。     

由菲涅尔反射测量平行平面介质的折射率

一激光束投射在一平行平面介质的表面上，在此表面有一反射光束和从介质内折射出来的另一光束，只要测出这两光束的Ｐ光和Ｓ光的强度，就可计算该介质的折射率。本文介绍测量原理及方法。     

一种简便快速测量折射率的新方法研究

利用分光计、钠光为光源、自主设计的等腰梯形槽为液体槽,搭建了一种测量液体折射率的平台,利用该平台简易快速确定折射角,并基于Python软件编程得出其折射率。利用该方法测量了去离子水和不同浓度的NaCl溶液的折射率。实验结果表明:溶液折射率相对误差均远远小于5%,该方法实验操作简单、计算快捷、成本低、精确度高、效率高,具有较强的可操作性和应用价值,是测量液体折射率可推广的一种新方法。     

一种大面积高能激光光束参数的在线测量方法

 提出了一种大面积连续波高能激光光束参数的在线测量方法——环形光刀扫描测量法。该方法采用偏心安装的斜面环形光刀高速扫描反射，光电探测器阵列沿反射光圆周均匀布置探测，使得绝大部分被测激光沿原光路传播，只有少量取样光被反射到探测器阵列上。通过对采集得到的探测器响应信号进行空间映射计算和图像复原，得到激光束的光强分布参数。该方法可用于光束直径数百mm的高能激光光束测量，测量空间分辨率约2 mm，时间分辨率为30~50 ms。     

利用光的全反射原理分析蜃景现象

光在均匀介质中是沿直线传播的,如果光介质的密度发生改变时,光路将随着发生改变．光线从光密介质射向光疏介质时,随着入射角的不断增大,折射角也不断地增大,并且折射光线的强度在减弱,反射光线的强度在增强如果介质的折射率为n．     

星载激光测高系统的大气折射延迟改正模型研究

星载激光测高仪通过测量从卫星平台发射的激光脉冲在卫星与地面激光脚点之间的渡越时间计算两者之间的距离。由于光束经过大气层时发生的折射,导致卫星激光测高系统典型的与大气延迟相关的测距误差在数米量级。讨论了大气折射延迟修正的理论与方法,分析比较了各种大气折射率模型,以全球首个对地观测星栽激光测高仪系统GLAS系统为例,给出了各种折射率模型的计算偏差,发现在常见温度和湿度范围内Owens375模型是一种精度较高的简化折射率模型;计算了GLAS系统高度角偏离天顶方向不超过10°的情况下,使用简单映射函数与CfA2．2映射函数模型的值,发现其差异不超过0．5mm。     

搭建激光网面改进液体黏度测量实验

落球法测定液体黏度实验中,由于实验钢珠直径较小,光电计时采用的激光光束较细,钢珠下落过程中难以通过激光光束触发计时而导致实验成功率低.为解决此问题,将盛液体的圆柱形容器改成方形容器,在方形容器的对面分别装有小平面镜,利用反射原理,激光光束在2面平面镜之间来回反射组成激光网平面,从而确保在沿方形容器中心轴附近下落的钢珠能触发计时.实验结果表明,改进后的实验装置降低了实验仪器的调节难度,提高了实验的成功率,并保证了实验结果的准确性.     

迈克尔逊干涉仪测量液体的折射率及仪器调节方法

本文介绍了用迈克逊干涉仪测量液体折射率的方法，原理简单。在干涉仪导轨上平放一方形玻璃容器，内装待测液体，动镜铅垂地浸没在液体中。通过测出动镜在液体内的移动量及其相应的干涉条纹变化数，就能计算液体的折射率，有较高的测量精度。本文详细分析了干涉仪上分光板的反射光通过空气、玻璃、液体，由反射镜反射后出现的多个反射光点，只有通过对这些反射光点的调节，才能得出干涉条纹并符合计算公式的要求。     

基于泵浦脉冲诱导等离子体通道的空心光束产生

利用飞秒脉冲诱导生成的具有渐变折射率分布的等离子体通道产生空心光束.当飞秒脉冲在非线性介质中传输时将电离产生等离子体通道,该等离子体通道具有渐变的折射率分布,等离子体通道中激光束只能在电子密度低于临界等离子体密度的区域传播,故当探测光束在等离子体通道边缘传输时将偏转形成空心光束.当泵浦光束功率为8mW时,探测光束转变为典型的空心光束结构;当泵浦光束的入射功率、重复率或等离子体通道中轴向电子密度改变时,等离子体通道中可供探测光束通过的区域将随之发生改变,这将导致空心光束中黑斑的面积发生变化.因此通过调节泵浦光束的入射功率和重复率可以控制产生空心光束的黑斑大小.     

方形容器测量液体折射率和色散率

介绍了一种利用激光测液体折射率的简易方法.通过测量光线穿过垂直棱镜角后发生全反射时的入射临界角,进而求出液体的折射率.再利用折射率与临界角的关系,结合科希经验公式求出液体色散率.     

利用迈克尔逊干涉仪测量液体的折射率

在迈克尔逊干涉仪的实验光路中加入可移动的三角形容器,将待测液体介质装入容器中,通过移动三角形容器即可改变光束在介质中的光程,光程差的改变量与三角形容器插入光路中厚度成正相关,通过计算可以得到折射率的表达式,用最小二乘法拟合测量数据,计算斜率,代入表达式即可求得液体的折射率。     

会聚激光扫描铌酸锂晶体写入光波导时的最佳曝光间距

对利用激光精细加工技术在铌酸锂(LiNbO₃)晶体中写入光波导时的最佳曝光间距进行了详细地理论分析和实验研究.通过数值求解简化后的光折变动力学方程组，对会聚激光束沿不同方向扫描晶体时的最佳曝光间距进行了详细的数值模拟.结果表明：最佳曝光间距的选取与写入光束的扫描方向无关；当聚焦激光束平行于光轴扫描晶体时，得不到波导结构，但可以采用“三明治”辐照方式得到对称的折射率分布.采用会聚的绿激光束扫描掺铁铌酸锂(LiNbO₃：Fe)晶体进行了实验研究，晶体中的光致折射率变 关键词： 激光精细加工 最佳曝光间距 光波导 3晶体')" href="#">LiNbO₃晶体     

可见光波在天然金属基界面正负折射机理的研究和进展

Snell定律揭示了光在穿越不同介质界面时的传播和折射规律,这是现代物理光学的重要基础。追求完美光学透镜的途径之一是寻找正负折射率匹配材料,但在相当长时期内,在自然界中从未发现有违背Snell定律的天然负折射率材料存在。在本研究工作中制备了一系列入射角精确可控的楔形贵金属金和银等样品,采用不同波长的激光,对于光在最简单的天然贵金属界面传播时所发生的由负到正折射特性变化进行了定量实验测量,获得表观折射率随入射和折射角变化的定量关系。对于导致奇异光折射现象的各种争议性机理进行了细致探索和讨论,这与等离子体、负磁导率和Goos-Hanchen等效应无关。研究结果将有助于人们理解光在金属基微结构中发生正负折射传播的物理机理,从而为新型微纳光电子材料和器件的研制和应用建立基础。