利用液面法超声全息装置测量声速

声波和光波一样会发生干涉现象,当平面波入射到声楔后,由于声的干涉会出现等厚干涉条纹,此干涉条纹定域在声楔上。我们可以把声楔放在液面法超声全息装置的声学成象系统的物平面位置上,稍许倾斜,就可观察到声楔上的等厚干涉条纹,然后测量暗条纹中心处的声楔厚度,就可计算出声楔材料的声速来。 在光学里,光楔的干涉条纹是反射光干涉产生的,而在此法中,声楔的干涉条纹是透射声干涉形成的。因此不能应用光学中现有的公式来计算,需要作一推导。     

用激光点光源干涉法精确测量平行差

<正> 两抛光平面间平行差测量是光学行业、也是机械行业中经常遇到的问题,一般用自准测角仪测量,其精度通常在2″～4″左右;如用等厚或等倾干涉法测量,其精度一般也只能达到1″左右,而且对工作环境有较严的要求。本文介绍的激光点光源干涉法乃是根据早已周知的点光源干涉(或称菲涅尔型干涉)原理,利用氦氖激光的良好相干性,简易地实现由被测件(例如平板玻璃)前后两表面反射而产生的两点光源干涉现象,通过测量干涉圆环中心的偏移量,间接求出被测件两表面平行差的测量方     

自参考激光剪切干涉法测量透镜焦距的实验研究

本文在改进的激光平板剪切干涉法基础上,提出了测量透镜焦距的一种新的实验方案。此方案根据透镜节点特性,以两组干涉条纹的平行作为判据,测量过程简便且精度较高。     

单平行平板剪切干涉的实验研究

从大学物理教学的角度,阐述了单平行平板横向剪切干涉的原理,在此基础上提出了一种单平行平板剪切干涉的物理实验方法,分析了实验现象,并用该方法测定了光束的发散角,将测定结果的不确定度与传统方法测定结果的不确定度进行了比较.实验结果表明:在入射光束像差较小、剪切干涉呈现直条纹图样时,光束的发散角越小,测量精度越高.剪切干涉实验引入到大学物理教学中,可以丰富光的干涉原理的教学内容,拓充干涉原理在工程技术中应用的实例.     

基于傅里叶变换的激光数字散斑测量平板玻璃的楔角

采用基于傅里叶变换的激光数字散斑测量了平板玻璃的微小楔角.通过在光路中借助毛玻璃的散射特性,采用高分辨率CCD直接记录激光散斑图像,对散斑图像进行快速傅里叶变换获得散斑结构的高信噪比的杨氏双缝干涉条纹,分析干涉条纹获得光强分布曲线,采用移动平均法消除光强曲线噪声后计算出干涉条纹间距,从而计算出平板玻璃的微小楔角.     

激光束干涉法测平行平晶楔角和它的一些推广应用

这里介绍一种利用激光束的相干性测量光学平行平晶楔角的方法[1].这个方法十分简单,而且十分灵敏,平行度可测至十分之一秒的数量级.此法可以推广应用于其它多种检测上,也都具有十分简单,十分灵敏的特点. 测量平行平晶楔角的装置如图1所示.由氦氖激光器发出的 6328■的激光束,经一凸透镜会聚后,成为一发散的球面波.将被测的平行平晶置于这个发散的激光束的光路上,则由平晶前后两表面反射回来的两球面波。在反射光束扩展的空间内叠合相干,形成非定域干涉条纹.这时,如在激光束的焦点处,垂直激光束,放置一个中心开孔的屏,其中心开孔位置与激光束…     

JPY-95型激光平面干涉仪

用氦氖激光作光源的等厚平面干涉仪,较普通干涉仪有很大的优点.我们知道,光波的相干性取决于单色性,即谱线宽度.在氦氖激光器中,谱线宽度为 103赫或者更窄些.据报道,目前在大气中,在200米光程差中能看到清楚的干涉条纹.由于激光本身具有高度相干性的特点,我厂试制了一批JPY-95型激光平面干涉仪(图1),实际使用表明.用激光代替氪灯、汞灯、钠灯作为单色光源,给干涉仪开辟了新的使用范围. 一、激光干涉仪的特点 (一)属非接触测量,故不损害光学零件表面光洁度,避免用样板检验时玻璃与玻璃接触引起的擦伤. (二)检验平行玻璃两平面平行性时,精度…     

测量平板玻璃折射率实验中干涉条纹不清晰原因的探讨

分析了利用分光仪测量平板玻璃折射率中条纹不清晰的原因,借助数值模拟得出与实验观测相同的干涉光强分布,明确了平板玻璃的楔角是干涉条纹不清晰的主要原因.通过对比不同楔角下条纹可见度随平板玻璃反射率的变化关系,确定了平板玻璃的最佳反射率为0.5至0.7之间,使学生在实验中可以观察到清晰的干涉条纹.     

迈克尔逊干涉仪所产生的非定域干涉条纹

一般光学教科书讨论迈克尔逊干涉仪(下面简称M干涉仪)所产生的干涉条纹时,往往研究面光源照明下的等厚、等倾干涉条纹。激光的出现,使我们有可能得到一个强点光源以观察M干涉仪的非定域干涉条纹。这在Hecht和Zajac所著Optics一书中曾提到。近几年,我们在普物光学的M干涉仪     

液面微幅波动的激光干涉测量

对于低频微幅的液面波动,提出了一种激光干涉测量方法.实验上观察到了清晰、稳定的激光干涉图样.干涉图样受到调制,光强在两边界位置达到极大,形成两个极亮条纹.干涉条纹被限制在两个极亮条纹之间的确定区域内.根据光干涉理论推导出了调制干涉条纹光强度、相邻条纹角宽度、干涉区域角宽度与液面波物理参量之间的解析关系,该理论分析与实验...     

一种激光定向的多窗口设计

在激光侦察告警等应用领域需要精确测定入射激光的方向。通过对平行激光在光学劈尖上产生等厚干涉条纹的分析，得到了激光入射倾角与条纹间距的关系，提出了利用入射激光在相邻3个光学劈尖上产生干涉条纹的间距来确定激光入射方向的探测模型，并详细论证了该模型的探测原理。给出了一种由9个光学劈尖组成的可实现半球空间激光定向的多窗口设计方案。理论计算表明，该方案切实可行，且在探测精度、反应速度和系统组成等方面与现有的激光定向技术方案相比具有一定的优越性。     

三块光学平面间的互检

在等厚干涉实验中，我们可以利用两平面间空气隙所产生的干涉条纹数目来确定微小厚度（如金属箔纸的厚度），等厚干涉原理在光学加工、计量中的应用非常广泛．现介绍“三块互检法”在光学测量中的应用在光学测量中，常常需要检测平面光学零件的表面面形精度，通常的办法是用一块标准平面平晶（俗称标准样板）来检测．标准样板的工作面与光学零件待测面贴放一起，在白光或其他光源照射下；能够在两接触面上观察到干涉条纹．因为标准样板面形精度很高．可以认为观察到的干涉条纹数即为待测光学零件平面的面形精度，精度干涉条纹总数XA／2．平…     

双光束干涉法测量双棱镜的楔角

在双光束干涉实验中测量出干涉条纹间距,在波长已知的条件下计算出虚光源的间距。利用光的折射定律可推导出虚光源间距和双棱镜的楔角的关系,从而计算出双棱镜的楔角。     

双光学平板莫尔条纹实验

传统的莫尔(Moire′)条纹一般是在一组透射光栅上实现的。本文提出了一种实现莫尔条纹的新方法——双光学平板法。利用两块相同厚度的光学平板产生的多光束干涉效应来产生莫尔条纹。原理光线斜入射至一光学平板时,其反射光会在远处屏幕上产生一组清晰的干涉条纹。再使第一平板上的反射光以同样入射角入射到第二平板上。最终的反射光为两组干涉条纹的重叠,即产生了莫尔条纹。实际光路见图,激光束由透镜L略加扩束后到达固定平     

平面全息透射光栅状态的调节

平面全息透射光栅是用全息干版记录下稳定的干涉条纹得到的。如果干版的片基两表面不平行,栅面就相当于附着在一块楔角很小(约几分)的棱镜上,这给光栅状态的调节带来一定的困难。根据我们的经验,只     

同步辐射压弯准直镜姿态的检测--大曲率半径小口径光斑的波前检测

提出了利用微小楔角剪切干涉仪测量同步辐射压弯准直镜姿态的方法。利用透镜和针孔产生与同步辐射发散度相同的激光束。通过剪切干涉仪．测量经压弯准直镜输出激光束的平行度,可将准直镜的位置、俯仰角度和镜面曲率皆调整到最佳。该剪切干涉仪结构简单,可根据条纹图样判断光束的平行度,每一幅干涉条纹图样与准直镜的一种姿态对应,因而这种方法能确定准直镜表面各点反射X射线的整体效果。该方法适用于测量波前曲率半径大竖直口径小的光束,不但精度高．而且具有实用价值。     

用方解石晶体测量激光发散角

本文介绍利用方解石晶体处在正交偏振镜下的偏光干涉原理,测量激光发散角的方法。这种方法勿需测量激光光斑尺寸,仅从接收屏或底片上干涉条纹的情况便可确定激光的发散角。图1为用方解石晶体测量激光发散角的原理图。     

薄膜干涉定域的定量分析

薄膜是分振幅干涉装置.薄膜干涉定域的 原因是光源为扩展光源.设光源横向有效宽度 为b(图1),则要使P点出现可分辨的干涉条 纹,须满足关系式 式中λ为光波波长,β为相干范围孔径角.当 b为一定时,由式(1)求得的β值能确定可分 辨干涉条纹所占空间的大概范围,即定域深 度.而定域范围中,对应孔径角β=0的面为 出现最清晰干涉条纹的最佳定域曲面(又称定 域中心).它是最佳干涉定域点的集合.以上 内容文献[1]、[2]都有详细的阐述。 本文在上述概念的基础上,用光路构图法 推导出尖劈和平行薄膜的最佳定域曲面位置公 式和定域深度公式.并利用上述公…     

迈克尔逊干涉仪中实现等倾等厚干涉的条件

用面光源照明迈克尔逊干涉似,可以获得等倾和等厚的干涉条纹。其实现的条件为1.等(?)干涉要求反射镜M_1与反射镜M_2的虚象M’_2,平行(见图1),实验中能达到的平行度是多少?调出等倾条纹时,左、右(或上、下)移动眼晴,圆条纹随眼作平移,条纹半径基本不变。如半径略有变化,中心由暗变亮。则表明M’_1、M’_2不完全平行。     

毫秒激光辐照单晶硅的在线应力损伤研究

为了测量毫秒脉冲激光辐照非透明材料的在线应力及应力应变演化的过程,基于光学干涉理论,针对大功率固体激光器与材料的相互作用,采用马赫-曾德尔干涉的方法,得到了材料损伤的干涉条纹。通过对干涉条纹变化的分析与处理,可以得到材料在线应力及其演化过程。基于光学干涉理论,选择单晶硅作为实验材料,建立comsol仿真模型,并在理论及仿真的基础上开展实验。实验与仿真的r(x)方向误差在11.7%~33.91%之间,z(y,z)方向误差在20.25%~31.34%之间,说明用马赫-曾德尔干涉的方法测量非透明材料的应力具有可行性。实验研究为激光与非透明材料作用过程中在线应力损伤及演变过程研究提供了一个新的方法。