均值量化与中值量化光栅性能的理论研究

对相移技术的投影栅相位法的传统中值量化方法提出改进,设计和制作出小误差、低高阶谐波的均值量化光栅.理论讨论了相位值、离散等级和量化等级等因素对两种量化光栅性能的影响;在标准偏差和频谱分布两方面比较后,得出均值量化光栅性能优于中值量化光栅且更接近正弦光栅的结论.     

基于调频的相位调制潜像防伪方法

针对线状光栅仅适用于调幅图像的属性,研究了基于调频图像为载体的相位调制潜像防伪技术。采用相位调制法将潜像隐藏在误差扩散加网图像上,将图像互信息值作为隐藏效果的评价指标;基于光栅提取原理,设计一种不规则光栅;基于不规则光栅的设计理念,探究其在调幅图像上的适用范围。实验结果表明:不规则光栅能清晰地提取调频图像中的潜像,还可用于调幅图像的不同阶调。该研究实现了相位调制光栅防伪技术对调频加网方式和调幅全阶调潜像的提取,依赖原稿生成的不规则光栅具有抗复制性,使该防伪方法具有天然的防伪性能。     

光纤光栅马赫-曾德干涉仪条纹信号的傅里叶分析

基于长周期光纤光栅马赫-曾德干涉仪的频分复用技术是实现光纤多参量传感的重要途径.研究了频分复用中复合条纹信号的傅里叶处理方法,分析了傅里叶频谱中和频与差频信号的幅值与单个干涉条纹信号的关系,提出了抑制和频与差频信号的有效方法,即改变光栅结构参量适当降低中心波长处的条纹对比度以提高频谱信号的信噪比,增加特征频谱滤波的有效性.结果表明:经过优化调整的傅里叶频谱信噪比可以提高至原来的2倍以上;对比频谱调整后恢复相位的余弦曲线与原条纹信号发现,频谱信噪比提高的同时保留了反映各单个原条纹特征的足够相位信息.该光谱优化方法可为基于光纤光栅马赫-曾德干涉仪和频分复用的光纤多参量传感技术提供理论与技术指导.     

基于载频条纹相位分析的畸变测量和校正

为了对图像畸变进行测量和校正,利用纵向朗奇(Ronchi)载频条纹作为测量模板,通过成像系统获取畸变光栅条纹.运用傅里叶变换对畸变条纹图像进行频谱分析、滤波提取基频信息,直接从畸变图像的中心无畸变区域提取理想条纹像信息.通过相位分析提取包裹相位并解包,获得畸变光栅条纹的径向畸变相位分布规律.将该分布规律转化为径向位置畸变分布规律,并结合双线性插值灰度重建对畸变图像进行校正.实验结果证明该方法是有效的.     

调相光栅的正交相干相位检测

本文提出了一种解调调相光栅相位的新方法.将一幅相位调制光栅图输入计算机,通过正交相干相位解调算法处理,能够高精度、快速地获得光栅的相位分布.本文详细论述了正交相干相位解调原理,并给出实验系统和处理结果,最后与其他类似的相位解调方法进行了比较.     

利用预失真条纹校正PMP系统投影仪畸变的研究

依据摄像机畸变模型提出了一种投影条纹相位畸变校正方法来简化相位-高度映射关系.该方法首先通过投两套互相垂直的相移正弦条纹,以相位值代替投影仪像素坐标,将投影仪当成摄像机看待,标定出投影仪的内参量.然后根据标定出的投影仪镜头畸变参量对理想相位施加反向的畸变,在投影时反向畸变的光栅通过镜头畸变,又成为理想的光栅,从而简化了相位-高度映射关系.实验中,虽然由于测量误差的影响,校正后的投影仪径向畸变系数还是比原来小了1个数量级.     

利用预失真条纹校正PMP系统投影仪畸变的研究*

依据摄像机畸变模型提出了一种投影条纹相位畸变校正方法来简化相位-高度映射关系.该方法首先通过投两套互相垂直的相移正弦条纹,以相位值代替投影仪像素坐标,将投影仪当成摄像机看待,标定出投影仪的内参量.然后根据标定出的投影仪镜头畸变参量对理想相位施加反向的畸变,在投影时反向畸变的光栅通过镜头畸变,又成为理想的光栅,从而简化了相位-高度映射关系.实验中,虽然由于测量误差的影响,校正后的投影仪径向畸变系数还是比原来小了1个数量级.     

X射线光栅相位成像的理论和方法

通过对X射线光栅相位衬度成像实验装置的理论分析,提出了光栅位移曲线的表达式,推导出了X射线光栅相位衬度成像方程.根据该成像方程,提出了基于光栅成像相位提取方法.这些理论结果将简化光栅相位衬度成像实验步骤,提高信息获取效率,并为X射线光栅相位衬度成像和计算机断层成像的结合,进一步提出光栅相位衬度CT的简化理论奠定基础. 关键词： X射线 相位衬度成像 光栅衍射 Talbot效应     

从变形光栅条纹提取基准光栅信息

基于傅里叶变换轮廓术,提出一种直接从变形光栅条纹中提取基准光栅条纹信息并重建基准光栅的测量方法.分析了基准光栅条纹和参考平面的功能,揭示变形光栅条纹和基准光栅条纹的关系;应用窗口傅里叶变换对变形光栅条纹中的各个微小区域进行频谱分析,从中识别并提取基准光栅的频率和相位信息;重构出一幅完整的基准光栅条纹,实现三维物体形貌测量.实验结果表明该方法是可行的,为三维形貌测量提供一种新手段.     

用部分相干光成像理论分析光栅对假彩色的调节作用

基于空间部分相千光成像理论,分析了编码相位片形成的假彩色及振幅光栅和相位光栅对这种假彩色的调节作用,求得了精确解.     

实验室全息光栅的制作及质量评定

分别介绍高频、低频光栅的制作原理和制作实例,并对制作光栅的质量进行评定．     

一种制作超高频全息光栅的新方法

为了满足测量的高分辨率和灵敏度，基于光栅为关键元件的光学测量方法要求光栅有很高的频率。在已有的高折射率介质制栅方法的基础上提出了一种新的制作超高频全息光栅的方法，该方法制栅准确、简单、方便，其特点是所制光栅的频率与激光波长及介质的折射率无直接关系，而是等于制栅光路所得频率与两倍母栅频率之和。实验表明，利用该方法制得１００００线／ｍｍ的光栅是完全可能的     

高频可变间距全息光栅的制作方法的计算机模拟研究

提出了一种制作高频线性可变频率光栅的新方法，并给出了光栅空间频率的表达式.通过在相干的两光路中插入特殊透镜，可以实现线性可变空间频率光栅的制作，而且通过适当地调节实验参数可以改变空间频率的变化率.给出了相应的模拟全息图. 关键词： 全息光栅 全息 可变间距光栅     

Measurement of a discontinuous object based on a dual-frequency grating

The dual-frequency grating measurement theory is proposed in order to carry out the measurement of a discontinuous object. Firstly, the reason why frequency spectra are produced by low frequency gratings and high frequency gratings in the field of frequency is analysed, and the relationship between the wrapped-phase and the unwrapping-phase is discussed. Secondly, a method to combine the advantages of the two kinds of gratings is proposed: one stripe is produced in the mutation part of the object measured by a suitable low frequency grating designed by MATLAB, then the phase produced by the low frequency grating need not be unfolded. The integer series of stripes is produced by a high frequency grating designed by MATLAB based on the frequency ratio of the two kinds of gratings and the high frequency wrapped-phase, and the high frequency unwrapping-phase is then obtained. In order to verify the correctness of the theoretical analysis, a steep discontinuous object of 600×600 pixels and 10.00~mm in height is simulated and a discontinuous object of ladder shape which is 32.00~mm in height is used in experiment. Both the simulation and the experiment can restore the discontinuous object height accurately by using the dual-frequency grating measurement theory.     

级联光纤光栅的发展及应用

简要回顾了光纤光栅的发展、基本分类.在介绍光纤光栅基本特性及其在通信、传感中的应用的基础上,讨论了级联光纤光栅的结构、工作原理、分析方法、基本性质,以及它在传感和通信领域中的应用.展望了级联光纤光栅在传感、通信及其他领域的发展前景.     

高频位相型曲面变形光栅的转移工艺研究

本文研究了在室温和８５℃温度环境下高频位相型曲面变形光栅的转移工艺。实验结果表明：通过这种方法可以复制出高质量的曲表面试件变形栅，并具有灵敏度高、条纹质量好、方法简便、可用于工业现场等优点。为云纹干涉法对曲面变形问题的研究提供了重要的手段。     

啁啾光纤光栅透镜法制作技术的理论与实验研究

对利用零级抑制均匀相位掩模版结合同透镜制作啁啾光纤光栅的技术进行了详细的理论和实验研究。结果表明这种方法适合于制作啁啾参数较小的光纤光栅，当所制作的光栅啁啾参数较大时，将导致严重的光谱不对称性和包层模耦合。     

Radio-frequency interrogation of a fiber Bragg grating sensor in the configuration of a fiber laser with external cavities

A fiber laser sensor, which consists of two coupled cavities based on three fiber Bragg gratings (two of them acting as sensing elements) and is interrogated via the longitudinal mode beating frequency, is presented. The two resonant cavities have lengths of 4250 m and 4297 m, respectively. Their beating frequency is of the order of 24 kHz, and its shift as a function of the variation of the period of one (or both) of the sensing gratings, induced by strain or temperature changes, can be measured by a radio-frequency analyzer. The system is suitable for long-distance sensing with high spatial resolution and high sensitivity.     

Profiled hologram diffraction gratings based on As2Se3 inorganic photoresist

We devised a method of producing blaze hologram diffraction gratings by transforming symmetric grooves of the original grating into asymmetric ones using an additional oblique irradiation by monochromatic or polychromatic light and a repeated chemical etching of the additionally irradiated grating. Photosensitive As₂Se₃ film layers are used as a photoconductive material for recording gratings. A numerical computer modeling of the formation of asymmetric grooves is conducted. The calculated shape of the groove profile is in good agreement with experimental data. The manifestation of asymmetry of the profile shape of the produced gratings in angular and spectral relations for their diffraction efficiency is considered. It is shown that by varying the parameters of producing the original gratings and the conditions of their additional treatment it is possible to obtain hologram gratings with the required profile shape and blaze angle. To whom correspondence should be addressed. Institute of Semiconductor Physics, National Academy of Sciences of Ukraine, 45, Nauka Ave., Kiev, 252028, Ukraine. Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 66, No. 4, pp. 587–590, July–August, 1999.     

非均匀光纤光栅响应特性的研究

光纤栅在未来光纤通信与光纤传感系统中将关键性作用。本文进行了不同线型光栅迹与喃啾 等波导结构参数下的非均匀光纤光栅响应特性的数值计算,并通过对光栅响应不对称性的研究讨论,提出了光栅响应对称性的两个一般条件。