干涉条纹自动计数系统的设计与研制

利用集成电路芯片结合光敏晶体管等器件设计并成功制作了一种自动化测量的干涉条纹计数仪器,以实现干涉条纹的自动测量、可逆计数显示等功能。设计方案包括基于光敏晶体管RPM-075PT获取光电信号,以集成电路ST288A准确判别干涉条纹的凹进冒出方向以反映等厚或等倾干涉中光程的变化情况,使用集成电路ICM7217A进行条纹可逆计数。进一步的,使用自带整形滤波功能芯片ST288A以简化方向判别电路及提高抗干扰能力。最后,实验测试结果表明本计数器全面满足干涉条纹的计数要求,可取代人工观测条纹计数,可广泛应用于高校实验、企业检测等应用干涉条纹计数的场景中。     

干涉条纹可逆计数系统

干涉条纹计数器在物理实验和光纤传感器中有广泛的应用,但一般的光电接收器只能记录条纹的总变化,而不能判断条纹移动的方向和移动的条数,这给一些应用带来了一定的困难。我们设计了一种干涉条纹可逆计数系统,既可以知道条纹变化多少,也可知道条纹移动的方向。     

相位调制全光纤Mach-Zehnder干涉仪传感实验

使用单模石英光纤设计了相位调制全光纤M-Z干涉仪传感实验系统,采用CCD技术显示干涉条纹的空间分布及其移动情况,同时利用光电检测及可逆计数技术实现移动条纹的自动计数.利用该系统进行了光纤温度传感、光纤应变传感原理性实验测试.     

基于Arduino单片机的双光纤双向干涉条纹计数器

介绍了一种基于Arduino单片机的双光纤双向干涉条纹计数器.该装置可根据干涉条纹的涌出和陷入实现条纹的双向计数.在干涉法测量金属热膨胀系数实验中,使用此计数器对条纹计数,具有成本低廉、操作简易、计数精度高、抗干扰能力强、反应时间短等优点.     

干涉条纹智能计数器的研制

设计了干涉条纹智能计数器,结合线胀系数测量实验验证了该仪器可实现干涉条纹的自动计数,具有计数准确、抗干扰能力强、价格低廉等优点.     

基于Matlab的迈克尔逊微小位移测量

传统迈克尔逊干涉条纹人工计数,测量方法稳定性差,人为误差较大。现提出一种基于CCD进行干涉条纹采集,利用Matlab中Waved Ruler（波尺）对干涉条纹进行图像处理。根据干涉条纹明暗周期性变化,通过对干涉条纹去背景噪声、二值化阈值滤波、去小噪声、条纹优选等步骤,对干涉条纹处理并计数,从而测得物体微小位移。实验结果表明,该方法优化了迈克尔逊干涉法测物体微小位移,测量最小误差达到0.4%,减小测量过程中的误差,提高测量稳定性。     

干涉条纹大数计数软件新方法及其实现

提出了一种根据干涉条纹信号过上升沿与下降沿阈值计数的异同及其起始和结束位置幅值判断的软件大数计数新方法,解决了在干涉条纹信号开始和结束位置可能出现±1计数误差的问题,进行了实现新计数方法的干涉测量实验。实验结果表明了该软件大数计数新方法的正确性。     

利用计数装置来记录迈克尔孙干涉仪干涉条纹的变化数

利用计数装置来记录迈克尔孙干涉仪干涉条纹的变化数杨蓉，朱桂荣，屠传士（苏州大学物理系２１５００６）精密测量长度常用的方法是将待测长度和激光波长作比较，通过干涉条纹计数求待测长度．利用迈克尔孙干涉仪得到干涉图，用感光元件把光学信号变成电信号并与其他电子...     

动态干涉条纹相位提取的抗干扰算法

为减小在动态干涉条纹的相位提取中噪声带来的计数误差,研究了在希尔伯特变换相位提取的基础上,利用反正切相位跳变特性,通过软件实现可逆计数的抗干扰算法。通过模拟实验对算法的抗干扰性能进行了验证,实验结果表明：所提出的相位提取算法具有较强的抗干扰性能,在信噪比为11时,算法仍然能得到正确的结果。     

迈克耳孙干涉仪自动测量系统设计

传统的迈克耳孙干涉仪实验需要人工转动微调手轮使动镜移动,需要人工读数获取动镜位移信息,人工计数获取干涉条纹吞吐的数目,不仅容易导致观察者视觉疲劳,而且很容易导致计数错误,引起较大的实验误差.因此,本文设计了基于单片机的迈克耳孙干涉仪自动测量系统,利用直流减速电机带动微调手轮转动使动镜发生位移;利用光敏电阻模块将干涉条纹的移动转换为条纹计数脉冲供单片机计数并显示;利用码盘和红外对射计数传感器模块将微调手轮的转动转换为位移计数脉冲供单片机计数并显示.实验表明:利用迈克耳孙干涉仪自动测量系统测量He-Ne激光波长的相对误差为0.21%,远小于人工测量的相对误差3.0%.     

等倾干涉条纹的采集与处理

迈克尔逊干涉仪是测量微小长度的精密仪器。实验中,测量等倾干涉条纹个数是重要环节。为了实现单片机自动计数,对干涉条纹的采集和处理是前提条件。本文详细介绍了等倾干涉条纹,以及对它的采集与处理方法。     

迈克耳孙干涉仪的数字化设计

使用硅光电晶体三极管作为光干涉条纹传感器,采用变间隙动极板电容传感器代替传统微距测量的设计方案,利用单片机对干涉条纹进行计数并自动测量反射镜的微小位移,实现了迈克耳孙干涉仪的数字化测量.制作了检测系统及电路,完成系统的软件设计.He-Ne激光波长的测量实验结果表明,采用该方案能够缩短测量时间,提高测量精度.     

远距离环状干涉条纹形成的初步实验

 针对远距离激光干涉成像中条纹的形成进行了研究。分析了成像所需条纹的特点，表明干涉条纹成像系统的带宽决定于条纹的空间带宽。讨论了传统的迈克尔逊干涉仪结构在激光干涉成像中应用的不足之处，并在迈克尔逊干涉仪的基础上，提出一种变形的光路结构，用于在远距离上形成圆对称环状干涉条纹，同时报道了利用该变形结构在约50m的距离上观察到的条纹，表明了该光路结构的可行性。     

迈克耳孙干涉仪条纹计数器的研制

设计了电路简单、可自动识别条纹移动方向的迈克耳孙干涉仪条纹计数器。该计数器仅用9个常见的分立元件即实现了对光信号的采集、放大、滤波、整形的功能,并有效地去除了计数过程中的干扰因素。输出信号经条纹移动方向识别电路后,送入可逆计数器能自动进行相应的加计数或减计数并显示。     

迈克耳孙干涉条纹细分和计数

当两相干光附加一按固定频率变化的相位差时,其干涉条纹的光强将随之交变,即为相位调制干涉,用相敏检波等电信号处理手段,可实现这种干涉条纹高精度、高稳定性的计数和细分。     

干涉亮条纹强度的不均匀分布

建立了低频液体表面声波的激光干涉测量系统,实验上不仅得到了清晰、稳定的干涉条纹,而且首次发现干涉条纹的强度分布具有空间不均匀性,干涉条纹被限定在一定的空间区域内,中心干涉条纹强度最小,向两边强度逐渐增大,在两边界位置达到极大.根据波动光学原理,得到了干涉条纹分布的解析表达式,并给出了低频表面波振幅、波长与干涉条纹空间限度、干涉条纹间距的数学表达式.理论规律与实验结果吻合较好.     

基于机器视觉的干涉条纹检测

基于机器视觉系统OpenMV,以迈克耳孙干涉仪干涉条纹为研究识别对象,根据光源相干性及干涉条纹动态特性,提出基于灰度采样统计的干涉条纹识别检测算法(干涉条纹同心形态搜索算法),运用MicroPython或Python语言编制实时检测程序,运行结果表明仿真和真实干涉条纹都得到了可靠的检测,精度为0.5个条纹,并且测量不确...     

全息光栅拼接系统中的像差补偿法

全息光栅拼接参数需要用参考干涉条纹来检测。系统像差会造成干涉条纹扭曲,产生光栅拼接误差。为补偿像差造成的光栅拼接误差,对像差与干涉条纹扭曲量之间的理论关系进行了研究,利用计算机模拟了参考干涉条纹图像,并将光栅拼接误差预调制到参考干涉条纹图像中。为验证该方法的有效性,在曝光系统像差峰-峰值为0.72λ的情况下进行了光栅拼接实验,在光栅拼缝处像差造成-1级衍射波面最大突变量为0.36λ。利用预制参考干涉条纹图像作为拼接参考时,其最大突变量为0.097λ。实验结果表明,在曝光系统像差较大的情况下,干涉条纹预制法能够有效地控制光栅拼接误差。     

全息光栅干涉条纹三维锁定系统的设计

全息曝光系统中干涉条纹的稳定性直接影响光栅掩模质量。研究了参考干涉条纹的特性,提出一种光栅相位、倾斜度和周期的检测方法。为提高光栅曝光系统的稳定性,设计了一套全息光栅干涉条纹三维锁定系统。利用摄像机对参考干涉条纹进行检测,利用微电机和压电陶瓷对光路进行微调,可实现对光栅相位、倾斜度和周期的有效控制。实验结果表明,三维锁定系统可有效提高干涉条纹的稳定性,缩短光栅曝光前的静台稳定时间,提高光栅曝光对比度,可为大口径全息光栅曝光质量的提高提供技术支持。     

基于单片机的迈克耳孙干涉仪自动计数装置

选用AT89C51单片机,为迈克耳孙干涉仪设计了干涉条纹自动计数装置．用程序来控制计数和步进电动机的运行;用光电转换器使明暗变化的条纹转化成脉冲电流,作为计数脉冲信号;用步进电动机带动迈克耳孙干涉仪的微调手轮,使其慢速可控转动,完成脉冲信号采样;并用数码管直接显示计数结果．