基于衍射光学器件的多自由度测量仿真研究

提出了基于衍射光学器件的单光束多自由度测量的新方法。描述了该方法的基本原理,建立了相应的激光干涉系统的数学模型,设计了一种能够产生多自由度测量信息的衍射光学器件。分析了干涉场光强信号特征与目标各平动和转动量之间的关系,给出了仿真计算结果。该方法原理简单,测量效率高,并能提供较高的测量分辨率和测量精度。     

多自由度超声电机的研究现状与展望

多自由度超声电机是将两种以上的超声振动模式按照一定的方式组合,通过在定子的表面产生椭圆运动来实现转子的多自由度转动.文中综述了近年来发展起来的几种多自由度超声电机的结构、工作原理和特征,并就多自由度超声电机的工程应用和未来发展方向进行了展望.     

多自由度超声电机的研究现状与展望

多自由度超声电机是将两种以上的超声振动模式按照一定的方式组合,通过在定子的表面产生椭圆运动来实现转子的多自由度转动.文中综述了近年来发展起来的几种多自由度超声电机的结构、工作原理和特征,并就多自由度超声电机的工程应用和未来发展方向进行了展望.     

重复型相同分段多自由度振动系统分析

构造了一种单摆和弹簧组成的重复型相同分段多自由度振动系统,导出了计算振动系统固有圆频率和振型矢量的简单公式,并对公式进行了证明和验证,同时导出了计算系统运动学方程中待定常数的公式.     

基于轨道角动量的多自由度W态纠缠系统

提出了一种制备三光子纠缠W态的方案, 该方案利用携带轨道角动量为lħ的光子(其中l可取(-∞, +∞)的任意整数)可构成无穷维向量空间的特性, 采用两种类型的参量下转换, 产生轨道角动量-自旋角动量纠缠的两对光子和一对偏振纠缠光子, 通过纠缠交换制备三光子多自由度的W态, 实现三光子体系纠缠的高维度、大容量量子信息处理. 方案采用q-plate相位光学器件和单模光纤等器件制备两个不同自由度(轨道角动量与偏振)混合的W态, 并利用计算机全息相位图改进方案制备三个不同自由度(轨道角动量、线动量和偏振)混合的W态. 本方案可稳定产生两种等概率互为对称的W态, 具有高维度、强纠缠特性与抗比特丢失能力, 信息量达log₂^m+2比特(m为l的可取值个数), 有望实现可扩容量子比特的安全通信.     

多自由度空间中任意两力学量同时具有确定值的充要条件及判断程序

采用力学量完全集及算符对易关系特性，导出多自由度空间中任意两力学量在任意态下同时具有确定值的充要条件，明确了判断程序，使两力学量同时具有确定值问题的判断明确、规范。     

多自由度篮球机器人复杂路径跟踪控制系统设计

针对篮球机器人复杂路径识别精度偏低,运行能耗较大等问题,提出基于超声波的多自由度篮球机器人复杂复杂路径跟踪控制系统设计方法。通过MAX232芯片设计控制系统的接口电路,采用低功耗CMOS监控电路芯片MAX706构建监控电路,超声波能够精确提供机器人所遇障碍物距离信息,如有障碍则将接收到的信息进行转换,以电信号的形式反馈给主控板。软件部分利用主控板控制器的程序以及超声波测距程序的设计实现。实验表明,所设计控制系统有效提高了篮球机器人对障碍物的识别率,减小了系统运行所用能耗。     

多坐标激光干涉仪用于纳米定位系统中的研究

提出了应用激光干涉量度（LM）系列多坐标激光干涉仪在纳米定位系统中进行同步定位检测，具有尺寸小，重量轻，光源与测量头分离的特点，完全消除了由于光源的震动，发热等因素对纳米定位系统的影响；它的测量分辨率高，测量范围大及本身带有智能分析环节，在IC（Integrated circuit)制造装备及微机械，生物芯片制造装备等方面的应用中，满足大空间范围和超高精度定位的要求，并且可以通过分布式CPU控制方式实现多坐标高速，同步实时定位。     

矿山多源遥感图像像点位移测试系统设计

针对矿山地形的起伏变化影响对其进行分析研究的准确性,提出矿上多源遥感图像像点位移测试系统的设计方法。结合GPS定位原理,选取遥感图像上某一时刻点作为测试点,对拍摄得到的矿山图像和电子测试系统各触点之间的距离进行计算,进而得到测试点具体坐标位置,将其与测试点真实现场坐标相对比,实现矿山多源遥感图像像点位移的测试。通过实验证明,所设计的测试系统可以高精度实现对遥感图像像点位移的测试,有效减小了矿山地形变化带来的遥感图像研究误差。     

发展中的噪声测试仪器

文章介绍了当前国内外噪声测试仪器的现状，对测试传声器和声级计的发展状况进行了说明，并着重介绍了新兴的声强测量技术和声强测量仪的工作原理．     

超声波探测技术原理实验

介绍了超声波测距和超声波测速的基本原理及应用。根据超声波探测技术中的测距和测速原理设计制作了相关实验组件。利用数据采集系统对超声波测距、超声波测速中的时间延迟、距离、频移量进行了测量,给出了声速、计算距离,相对速率等结果及误差分析。     

用于动态测量的双通道光学相位测量轮廓术

提出了利用编码光两个采样值实现相位测量轮廓术的原理。设计了一种偏振分光双通道测量系统，实现了两个采样值的同时记录，因而实现了动态测量，拓展了相位测量轮廓术的应用范围。文中给出了实验结果。     

物体表面形貌的正弦相位调制实时干涉测量技术研究

表面形貌干涉测量技术是一种高精度的非接触式测量技术,在工业生产和科学研究中具有广泛的应用。提出一种实时测量表面形貌的正弦相位调制干涉测量新技术。该技术用激光二极管作光源,用自制的高速图像传感器探测干涉信号,通过信号处理电路实时解相得到被测表面所对应的相位分布,实时分析相位获得物体表面形貌。该技术消除了光强和部分外界干扰的影响,提高了系统的测量精度。楔形光学平板表面形貌的测量结果表明,测量点为60×60个的情况下,测量时间小于8.2 ms,重复测量精度(RMS)为4.3 nm。     

应用多传感器技术测量微孔几何参量

基于多传感器技术,提出了一种将接触式和非接触式传感器集成到坐标测量机上研究微孔几何参量测量的理论和方法,可对喷墨打印机喷嘴、生物医学仪器孔、燃气涡轮叶片的致冷喷口和柴油机喷油器喷孔等微孔进行实时测量。介绍了系统的组成和测量原理,讨论了微孔测量步骤。实验中,以直径0．16mm、深0．9mm的三个柴油机喷油嘴喷孔做测试,根据测量结果,分析了微孔的圆柱度、直径、圆度、直线度和锥度五个特征参量,并对测量系统的重复性和再现性进行了分析,对于微孔加工过程中的质量控制具有指导作用。     

加速器束流测量中的数字系统设计

加速器束流测量系统中的数字技术主要是处理安装在真空管道里的探测器感应出的束流电信号, 这个电信号包含丰富的束流信息, 如束流位置, 工作点, 束团长度等, 所以采用一套数字化平台, 经过不同的软件分析, 就可得到许多的加速器束流参数. 本论文为建立这样一套数字化平台做了一些尝试, 设计了高速高精度采样处理系统, 它采用软件无线技术, 包含独立的四通道高速中频采样处理电路. 本系统已经在HLS上采用频率谐波法测量了束团长度, 另外在实验室配以RF前端模块模拟了BPM测量. 达到了预先的设计目标. 最后提出了对系统的改进, 可以采用Ethernet代替VME总线, 在500MHz直接采样, 及使用FPGA来实现DDC, DSP, FIFO, Ethernet等功能, 这些将是下一步设计目标, 最终实现商业化产品的目的.     

基于虚拟仪器技术的光学成像测试系统

针对近年来红外成像技术的广泛应用,兼顾科研分析和生产过程工艺控制以及现场实验与维修检测的基本要求,论述了基于虚拟仪器技术的光学成像测试系统的设计思想及实现方案。使用光学的红外波段和可见光波段成像光照模型,通过多通道同时输入输出的虚拟仪器技术实现了在线实时测试分析。该系统人机界面友好、算法完善、操作简便,实验证明:该系统具有非常重要的实际意义和理论价值。     

铂电阻温度测量设计性实验研究与开发

研究了铂电阻的温度-阻值之间关系,给出了铂电阻标定温度的曲线,开发了温度测量物理实验题目,丰富了大学物理设计性实验内容,锻炼了学生动手能力和创新性思维。     

激光分光瞳共焦显微镜系统研制

为了满足生物类等样品对大工作距和高分辨率共焦显微镜的需求,将分光瞳技术与激光共焦显微技术结合应用到成像系统上。阐述了激光分光瞳共焦显微成像原理,首次成功搭建了相应的显微镜成像测量系统。理论分析和实验表明:分光瞳共焦显微技术独特的非共轴结构使系统的轴向分辨力是相同数值孔径物镜单轴系统的3倍以上,对理论高度为100nm的台阶样品进行成像测试,得到的样品三维形貌,成像质量良好。     

二氧化硅-十八烷基三氯硅烷界面的和频光谱相位测量及其测量精度分析

相位测量和频振动光谱(SFG)可以获得物质表面分子取向等信息,但在实验重复性、实验设计和界面分析等方面仍有一些关键问题没有解决.相位误差会引起光谱变化并误导界面结构分析,因此分析并准确控制误差是相位测量S FG的关键技术.使用z-切石英作为相位标准,测量了修饰在熔融石英基底上的十八烷基三氯硅烷(OTS)在C—H振动波段...     

基于相移偏折法的高反射表面面形测量技术

利用单相机所采集的图像实现了对光滑高反射表面面形的直接检测.首先利用相机获取参考平面在标准平面镜中的镜像,然后通过参考平面上的点与归一化成像平面上图像点之间的密集折返对应关系,求得待测镜面的深度距离,从而实现对高反射表面面形的测量.通过光线追迹将该测量过程转化为求解物空间中关于两对应光线束之间的相交问题.以相位为载体获取面形梯度分布,求得该表面的法向量场,并求解相应的反射光线束.通过光线追迹对该光线束与相应入射光线束求“交点”检测高反射表面.对标准平面镜进行实验检测,测量得到的面形平面度为0.19 mm.采用传统方法与本文所提方法对汽车后视镜进行检测,所得检测结果对应点之间的平均距离为0.15 mm,验证了本文方法检测镜面面形的有效性.