由三个压电陶瓷堆组成的干涉仪移相器的校正与标定

根据傅里叶变换原理 ,提出了一种对由三个压电陶瓷堆 (PZT)组成的干涉仪移相器进行非线性及平行性校正与标定的方法。在对各个压电陶瓷堆进行非线性校正的基础上 ,利用干涉图像自动分析系统 ,综合分析各个压电陶瓷堆之间的牵制作用 ,从而得到对整体干涉仪移相器平行性校正的补偿依据。组建了一套卧式数字平面干涉仪 ,在干涉仪移相器承重 6kg的情况下进行实验 ,非线性误差由 12 %校正至 0 3 %。由于干涉仪相移器承重而引起的移相过程中的条纹旋转降至 2° ,条纹间距变化小于 2 %。     

光量子芯片中级联移相器的快速标定方法

集成光学技术在光量子信息处理等新兴技术有着重要的应用.相比于分立光学,集成光学技术具有体积小、成本低、稳定性好以及易操控的优势.然而,随着集成光量子芯片线路的复杂程度和规模的增加,对芯片上的移相器,比如级联马赫-曾德尔干涉仪中的相移器的标定,将会成为一个棘手的问题.传统的级联马赫-曾德尔干涉仪的移相器标定时间是随着级联...     

空间域相位调制干涉仪用于微位移测量

本文从波动光学的干涉理论出发，描述了空间域相位调制干涉测量位移的原理。给出干涉仪的系统构成原理。比较空间域相位调制与时间域相位调制的异同点。指出空间域相位调制的特点。提出空间域相位调制干涉仪的两种工作状态，即单条纹和双条纹工作状态。最后给出位移测量结果。     

液面基准法标定干涉仪系统误差

为消除干涉仪标准参考面的误差,保证其测量准确度,本文采用液面基准法建立光学平面基准对仪器的系统误差进行标定.首先建立弯曲静液面动力学方程从理论上分析润湿效应对液面平面度的影响,并结合实验分析气流、温度、震动等环境因素对液面稳定性的影响,讨论波面稳定性评价指标,给予实验验证.最后用建立的大液面基准对干涉仪系统误差进行标定,给出标定结果.     

用于微位移测量的笔束激光干涉仪

介绍了一种基于空间干涉原理的亚微米零差干涉位移测量方法。该方法是对笔束激光干涉仪在微位移测量领域的应用 ,干涉仪的测量精度不受光束波前畸变等光源噪声的影响。给出了干涉仪主要结构参数的选取原则 ;构建了用于微位移测量的笔束激光干涉仪实验系统。实验结果表明 ,该系统具有纳米测量分辨率。     

迭代最小二乘法用于非线性移相器的标定

针对移相干涉仪中移相器的非线性会影响测量结果准确性的问题,提出了一种基于迭代最小二乘拟合的标定干涉仪移相器的新方法。对移相器加电压并采集若干幅干涉图后,通过在帧间和帧内迭代开展最小二乘拟合可计算出干涉图间移相值,从而得出了电压值与移相值的对应关系曲线,通过对曲线作非线性拟合并对电压值进行精密调整,完成移相器的精确标定。在改造后的干涉仪上对此标定方法进行验证,与Zygo干涉仪相比,相同元件下两者测量结果之差的RMS值为1.726 nm。该标定方法可以降低高精度面形测量干涉仪对移相器线性度的要求。     

用迈克尔孙干涉仪测量位移的精度改进

迈克尔孙于涉仪"是近代著名的物理实验内容，在工科物理实验教学中，基本都有测量He-He激光的波长或钠双线的波长差的内容.本文结合科研工作的实际，讨论用迈克尔孙干涉仪测量位移的精度改进，此内容可作为该课程的一个综合实验或选做内容.如图所示，根据非定域干涉圆条纹的"吞"、"吐"现象，若M；镜移动了距离nd引起条纹"吞"或"吐"的数目为N，则波长λ已知，可测得面d，这就是用迈克尔孙干涉仪测长的基本原理.由（1）式可知，用迈克尔孙于涉仪测量位移，其精度基本为半波长的数量级.如实验中采用He-Ne激光器，其值约为0.4μm.这对于一般…     

基于全光纤马赫-曾德尔干涉仪的微位移传感研究

研究了一种基于全光纤马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)十涉仪的高灵敏度微位移传感器，将干涉仪的一个臂固定在微动平台上，在消除环境干扰的情况下，通过对丁涉仪臂的拉伸，从光谱仪观察干涉谱线中某一特定波长的移动与拉伸长度成正比，从而实现一种位相调制型微化移传感器。当化移变化0．0020mm时，波长移动了0．61nm，调谐速率为305nm／mm，线性拟合度为0．9994。     

基于干涉仪测量的变形镜面形展平标定研究

为了全面地了解变形镜的性能,以便自适应光学系统更好地工作,进行了基于干涉仪测量的变形镜面形展平标定研究.首先,给变形镜的压电陶瓷驱动器施加一半的控制电压;再用Zygo干涉仪测得变形镜的面形,计算对应各个驱动器位置的镜面高度,并算得各个位置镜面高度相对平均镜面高度的偏差;最后,控制驱动器运动使偏差量为零.测试及实验表明,受压电陶瓷迟滞的影响,上述过程需要迭代4到6次镜面面形才会收敛到希望的准确度;对镜面周边无驱动器约束的21单元变形镜,展平之后其80%口径的面形接近λ/20(λ=632.8nm);对镜面周边有驱动器约束的137单元变形镜,展平后的面形优于λ/50.在望远镜不同的观测条件下,该技术可以快速地对变形镜进行展平标定,以适应不同的工作环境.     

基于干涉仪测量的变形镜面形展平标定研究

为了全面地了解变形镜的性能,以便自适应光学系统更好地工作,进行了基于干涉仪测量的变形镜面形展平标定研究.首先,给变形镜的压电陶瓷驱动器施加一半的控制电压;再用Zygo干涉仪测得变形镜的面形,计算对应各个驱动器位置的镜面高度,并算得各个位置镜面高度相对平均镜面高度的偏差;最后,控制驱动器运动使偏差量为零.测试及实验表明,受压电陶瓷迟滞的影响,上述过程需要迭代4到6次镜面面形才会收敛到希望的准确度;对镜面周边无驱动器约束的21单元变形镜,展平之后其80%口径的面形接近λ/20(λ=632.8 nm);对镜面周边有驱动器约束的137单元变形镜,展平后的面形优于λ/50.在望远镜不同的观测条件下,该技术可以快速地对变形镜进行展平标定,以适应不同的工作环境.     

一种计算远红外干涉仪相位差的数值方法

一、引言 远红外(FJR)激光干涉仪广泛用于等离子体电子密度测量。探测光束通过等离子体产生相移,参考光束不通过等离子体,两道信号由TGS热释电探测器分别接收,两者的相位差就是被测物理量,它与线电子密度成正比。目前,国内外此类干涉仪都用模拟或数字电路的相位计过零比较信号相位差。这种硬件相位计性能指标不稳定,制作费用昂贵。我们提出一种数值方法,通过软件计算相位差,这种方法可提高信号的时间分辨率。     

用待定系数法设计误差补偿相移算法

提出了一种以误差补偿为目的的新的相移算法设计方法—待定系数法,该方法首先在算法表达式中引入一系列待定参数,根据对误差补偿的要求提供约束方程,从而解出这些未知参数.待定系数法使得算法设计和误差分析是同时进行的,改变了以往先设计算法再进行误差分析和评价的过程,由待定系数法导出的相移算法对算法设计中所考虑的误差源具有良好的补偿性能.     

一种处理远红外激光干涉仪相移信号的新方法

一、引言 在等离子体物理实验中,电子密度的获取十分重要。对于中小型托卡马克装置,其密度范围正好在HCN远红外激光干涉仪(波长337μm)的可测范围,国内外许多装置都用HCN激光干涉仪来测其电子密度n_e。测量来自于干涉仪的两路信号—探测信号V_D和参考信号V_R之间的相位差即可得到n_e。密度相移信号的产生及与n_e的对应关系、传统测量相位差的方法已有专文叙述。传统处理方法由于存在相移过2π时计数值的跳变问题,在密度起伏较频繁     

异核多脉冲实验的相位循环设计方法

本文介绍了异核多脉冲实验相位循环的设计方法.先分别设计两个不同核的相位循环编码行列,然后根据正交检测相位要求把两个列数相等的行列以并联方式结合起来,就可得异核多脉冲实验的相位循环.     

相位循环设计中的等价性定理和脉冲单元法

本文提出两条等价性定理,用来判别不同排列的相位循环是否等价。又提出一种新的设计相位循环的方法-脉冲单元法,克服了由多线相干转移路径引起的多值性困难。     

普通显微镜改装成相衬显微镜的一种新方法

本文提出了一种新的相衬显微镜的光路系统,这种系统非常适用于将普通显微镜改装成相衬显微镜。首先,叙述了相衬法的基本原理;接着提出了一种将相衬板置于物镜前方的相衬显微镜系统,并运用傅里叶光学证明了在非柯勒照明条件下在物镜前方确实存在物体的频谱面。这种相衬显微镜系统对于将普通显微镜改装成相衬显微镜来说,不仅简单实用,而且杂散光小,有利于提高灵敏度。     

光弹调制器定标新方法

对于光弹调制器的定标,传统的是寻找探测信号中基频分量最大值的方法,本文对此进行了讨论.根据贝塞耳函数J₀(A)、J₁(A)及其一阶导数的变化规律,提出一种通过测量直流分量来精确定标的新方法,该方法对延迟幅值A在的较大范围(103°～108°)内都能实现精确标定,同时由于在系统中省去了波片,可以实现在多波长的定标.     

采用环路径向剪切干涉法测量液晶电视的相位调制特性

提出了一种测量液晶电视相位调制特性的新方法,并对液晶电视在该干涉仪中形成的条纹图进行了解释,对EPSONP13VM125液晶电视的相位调制特性进行了实际测量,结果表明该测试方法能实现液晶电视相位调制特性的全场、快速和准确测量.     

电光晶体补偿位相测量微小位移及其应用

介绍一种应用电光晶体补偿位相测量微小位移的方法,着重分析其测量精度,并应用这种方法校正压电陶瓷的线性,精度优于1%波长。     

Design and calibration of a piezoelectric actuator for interferometric applications

The present work reports a possible solution for a low-cost piezoelectric actuator available for interferometric applications. In the paper the design, the assembly and the calibration of the actuator are described in detail.

The solution adopted consists of a machined stainless steel case deformed by three low-voltage multilayer plumbum zirconate titanate (PZT) ceramic blocks. In the proposed arrangement a three degree of freedom device is obtained, by which a translation and two rotations can be performed.

The PZTs are driven by a supply voltage provided by a 16 bit D/A converter directly connected to the parallel port of a personal computer which guarantees a very accurate output. This voltage is applied on each ceramic by means of a variable resistor, by which it is possible to adjust the maximum driving voltage for the single block. This electrical solution allows to match up the strokes of the ceramics in order to obtain a straight expansion of the whole actuator.

After the mechanical and electrical set-up of the actuator, a static calibration was carried out by inserting it along one arm of a Michelson speckle interferometer. The calibration procedure had emphasized the hysteresis loop and the non-linearity of the electromechanical behaviour of the actuator.