激光干涉环干扰的排除方法及干涉环计数装置的设计

分析了激光干涉环主要干扰产生的原因,给出排除出于扰的方法,并设计出抗干扰型和实用性强的激光干涉环计数装置.     

薄膜干涉的若干问题探讨

1 问题1:在观察牛顿环干涉装置中,用钠光或激光照射,能否观察到平凸透镜玻璃两表面反射产生的干涉条纹     

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...     

数字抗震激光干涉仪的研究与设计

在原GM S1型迈克耳孙干涉仪基础上设计了数字式激光干涉仪,结构由抗震动隔离调节器和激光干涉条纹计数器组成,可达到在明亮室内进行实验测试,可排除机械振动干扰、环境杂散光的干扰、空气流动干扰、光源的波动及多次反射产生的干扰和电干扰,自动而准确地记录干涉环数目。该装置具有抗干扰性、实用性以及通用性强等特点。     

基于智能手机的迈克耳孙干涉自动计数系统

在迈克耳孙干涉测波长实验中,计数干涉圆环的吞吐数量历来是实验者头疼之事,本文开发了一种基于智能手机的自动计数软件系统.该软件通过智能手机自带摄像头采集干涉环图像,经滤波分析自动计算干涉圆环吞吐数.该系统操作简单,计数精度可以达到0.5环,大大提高了测量准确度.随着智能手机的普及应用,该系统具有广阔的应用前景.     

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.     

牛顿环干涉法测量液体折射率的实验研究

利用牛顿环干涉法测量了水、乙醇和不同浓度的葡萄糖溶液的折射率,其实验结果与理论值符合的较好。实验过程中发现选用更大曲率半径的牛顿环能够有效降低干涉条纹的计数难度。     

迈克尔逊干涉仪干涉环纹光电计数器的研制

利用干涉环纹明暗交替变化的原理,设计制作了可以用于迈克尔逊干涉仪的干涉环纹计数的光电计数器,利用此仪器可以精确高效地实现干涉环纹的计数,减少了由于人眼进行干涉环纹计数的误差,提高了实验稳定度和精度。我们将制作的干涉环纹光电计数器用于基于迈克尔逊干涉仪的激光波长实验,结果表明采用光电计数器之后,实验精度比裸眼探测明显提高,百分差缩小37.5倍,标准差缩小近3倍。     

变形牛顿环装置干涉结果的仿真模拟

在分析各种变形牛顿环干涉装置的基础上,阐述了它们在测量、检测、表面科学等方面的应用,并借助MATLAB程序语言对各种变形装置的干涉结果进行仿真模拟,有助于物理教学的直观化以及推动牛顿环干涉技术在光学技术方面的广泛应用。     

基于线阵CCD的迈克耳孙干涉仪条纹计数器

通过CCD图像传感器对光干涉信号进行捕捉与采集,并将捕捉信号送至ARM微控制器,利用芯片内部的A/D转换单元将模拟信号转换成数字信号,然后对数字信号进行分析、变换、测量处理,将干涉图像、干涉环变换方向及计数结果显示在液晶屏上,该方法消除了人工记录干涉圆环数目时因疲劳而产生的计数误差,提高了测量精度.     

乌氏干涉测量的信息读取

针对乌氏干涉仪条纹信号调整难、用肉眼读数难等问题,提出将He-Ne激光作为乌氏干涉仪光源的设计,得到了高质量的干涉条纹信号,并采用光电转换方法将条纹移动信号转变为电信号实现了微位移的高精度测量。设计了光电信号检测电路,利用双门限整形电路标定出整形方波,克服了干涉信号在设定比较值附近抖动引起误处理的缺点;提出了辨向细分电路,在1路干涉条纹信号下,提取了具有正交性的2路电子信号,实现了干涉条纹的移动辨向与信号细分。按此方案设计并搭建了一套激光干涉检测实验装置,用2个计量差值为5μm的标准量块,对激光干涉检测装置进行了标定,在电路为4细分的情况下,该装置测量分辨率达79 nm;解决了乌氏干涉仪自动读数的问题,提高了乌氏干涉仪的测量精度和准确性。     

新型干涉条纹计数器的设计与应用

针对用迈克尔逊干涉仪测量激光波长实验需要人工记录干涉环改变数量问题,研制一种干涉条纹自动计数器。该计数器不仅能显示干涉条纹改变数量,还能显示不同光强对应信号强度。同时,准确度高、操作简便,能在不同背景光强环境和光源光强条件下使用。     

Distortion of optical feedback signals in microchip Nd:YAG lasers subjected to external multi-beam interference feedback

This paper proposes a theoretical analysis for the characteristics of an external cavity Nd:YAG laser with feedback of multiple-beam interference, which is induced by the multi-reentrance of the light from the external Fabry--Perot cavity. The theoretical model considers the multiple beam interference of the external Fabry--Perot cavity. It is found that the optical feedback signals are distorted to pulse waveforms instead of the sinusoidal ones in conventional feedback. The experimental results are in good agreement with the theoretical analysis. The obtained theoretical and experimental results can advance the development of a laser feedback interferometer.     

半导体光放大光纤环形激光器的偏振混沌与相干性

研究了基于半导体光放大器(SOA)的光纤环形激光器的偏振混沌光的特性及其相干性。实验采集激光器的输出功率和偏振度,得到了基于半导体光放大器的光纤环形激光器的输出从自发辐射到受激辐射、再到偏振态混沌激光辐射的演化过程。利用马赫-曾德尔(M-Z)干涉仪验证了混沌激光的相干性,并发现混沌干涉只有零级。测量不同光程差时干涉仪的输出功率,计算相应的干涉条纹可见度,进一步算得混沌激光的相干时间约为40 ps。这一结果与根据光谱计算的该混沌激光的相干时间43 ps基本一致。实验还测得该混沌激光的相干性与半导体光放大器的电流无关。并指出了混沌激光相干应用于低相干光源探测领域的灵敏度和分辨力优势。     

An enhanced common path interference optic measurement system for refractive indices and thickness

This study proposes a common path interference optical system for the measurement of refractive indices and thickness of uniaxial crystal material. The measurement system comprises an accurate Mach–Zehnder laser interferometer, a single-axis rotary stepping motor, and a computer. The laser interferometer is composed of a single-frequency He–Ne laser, two-beam splitters and two reflectors. The Mach–Zehnder laser interferometer measures the optical length difference by using its linear measurement accuracy. The proposed solution procedure enables both the refractive indices and the thickness of the optical waveplate to be obtained. The proposed design differs from conventional designs in that it does not use a heterodyne modulator with a lock-in technique. It is shown that the refractive indices and thickness of the tested optical elements can be measured rapidly and accurately.     

牛顿环干涉法测定液体折射率装置的设计

文章讨论的是用牛顿环干涉法测定液体折射率装置的设计,属于普通物理实验装置。改装后的牛顿环装置便于测量液体的折射率,实验操作方便,实验现象清晰可见,为学生更好的理解干涉现象的应用提供实验指导。     

双剪切波面干涉测量法

用于星间通信的激光器具有接近衍射极限的激光波面,已有的波面测量方法,在这一具体测量问题中,都存在一定限制。双剪切波面干涉测量法在雅满横向剪切干涉仪的基础上,采用四块楔形平板,将干涉图分为上下两个部分,具有不同的条纹间距,由此求出波面高度和符号,同得到单幅干涉图的其它干涉测量方法相比,它的最小可测量波高减小一倍以上。在介绍干涉仪的基本结构和原理的基础上,模拟了像差存在时的干涉图,并在实验上得到了波高为0．3A的初步结果。双剪切波面干涉测量法,可以目视判断波差的符号和估计量值,为等光程相干,适用于半导体等相干长度小的光源。     

基于法布里-珀罗干涉仪的液体浓度实时检测系统的研究

设计了一种对透明液体浓度进行高精度测量的动态跟踪系统。该系统根据液体的浓度与折射率关系以及折射率与光纤法布里珀罗(F-P)干涉仪干涉光波波长、级次之间关系,通过测量法布里珀罗干涉仪干涉级次的变化量,获得液体浓度的变化量。系统中光源选用He-Ne激光器,波长为632.8 nm,输出功率为2 mW,法布里珀罗干涉腔反射面的反射系数为0.9~0.95,平行度为(1/10~1/20)光波波长,平面度为(1/20~1/100)光波波长,接收干涉条纹的器件采用电荷耦合器件(CCD),对电荷耦合器件输出的信号进行二值化处理时采用阈值浮动措施,消除光强波动带来的测量误差。通过对一组不同浓度酒精进行测量,该系统可识别出0.01?的浓度变化。     

改变写入Bragg波长的干涉条纹运动的扫描式Talbot干涉仪

一种干涉条纹运动的扫描式Talbot干涉仪被用于改变光纤Bragg光栅的写入Bragg波长。在系统中,光纤光栅是由来自相位掩模的±1级衍射光经平面镜反射后在远场形成紫外干涉条纹写入的,其中,相位掩模被用作±1级衍射光的分束器。值得注意的是通过干涉条纹的运动来扫描写入光纤光栅,有效降低了Talbot干涉仪对写入光源相干性的要求。