拍频干涉实验装置测量物体微小位移

拍频干涉实验装置测量物体微小位移诸葛向彬，宗普和，钟建伟（浙江大学物理系杭州１３１００２７）一、不同频率单色光的于涉原理在物理光学中，对二光束产生干涉现象提出如下的前提条件：二束光必须同时来自同一光源，而且它们的频率必须保持相同．这是产生稳定干涉现象...     

低压微位移驱动电路及控制方法

讨论了低压微位移驱动电路及控制方法在光电轮廓仪上的运用。采用低压驱动电路驱动压电陶瓷相移器对参考光束进行相移，从而使仪器质量减轻、体积缩小、成本降低。在运用该电路时，为了解决压电陶瓷低电压区非线性误差大的问题，用PC计算机控制压电陶瓷上所加电压的电压值，由摄像头摄取图像并计算出干涉条纹的间隔，然后由PC计算机修改压电陶瓷上所加的电压值，直至干涉条纹相位差达到要求值。该方法的优点是：可消除压电陶瓷低压区的非线性误差，使得开环电路得到闭环的效果；可降低机械零部件的装配难度。     

采用光电计数的激光微位移测量实验系统

以迈克耳孙干涉仪的光路为基础,利用CCD实时采集干涉条纹的光强信息,通过精确测量条纹的偏移量,测出物体的微位移.与传统微位移测量方法相比,He-Ne激光器、CCD等器件的使用和FFT、互相关运算等信号处理方法的运用,使得测量精度和灵敏度有较大提高,借助虚拟仪器手段还实现了微位移的全自动测量.     

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。     

基于F-P腔强度解调的微位移传感器

基于一次谐波腔长锁定技术,设计了一种基于法布里-珀罗(F-P)腔干涉的强度解调型微位移传感器。系统对F-P腔的初始腔长进行动态锁定,通过将F-P腔腔长的微小变化转化为强度信号,实现直接快速地对待测目标的微位移进行测量。详细地阐述了位移传感器的理论模型及一次谐波锁定F-P腔腔长的技术方案,实验中采用商用的高精度压电陶瓷平移台(PZT)模拟了实际物体的运动状态,实验结果表明,该系统对峰峰值在λ/4(λ为光波波长)以内、频率不高于400Hz的微位移有很好的测量结果,频率误差小于0.5Hz,测量精度小于1nm。     

激光自混合干涉在微位移测速上的应用

对传统光电码盘测速的原理进行了介绍,分析其精度较低的原因,提出了基于激光自混合干涉技术的一种激光高精度码盘传感器,并设计了数据采集系统。对自混合干涉的基本理论进行了阐述,分析了基于条纹计数法激光测速的原理,并搭建了基于条纹计数法的激光测速模型用于代替传统的光电码盘测速。实验研究了激光自混合输出与被测物体位移之间的关系,实验结果表明基于激光自混合干涉技术的激光码盘在测量精度上比传统光电码盘有很大提高,并且结构简单,适用范围广。     

正弦相位调制自混合干涉微位移测量精度分析

为了提高自混合干涉仪的位移测量精度,提出将正弦相位调制技术引入自混合干涉中。相位调制由置于自混合干涉仪外腔中的电光晶体实现,相位解调由傅里叶分析的方法得到。对位移测量过程中各种可能的误差来源如电光晶体调制不稳定性、光在外腔中的二次反馈效应等对测量精度的影响进行了模拟分析,从理论上得到了这种新的信号处理方法可以达到纳米级的测量精度。实验上,用高精度的商用压电陶瓷标定的结果验证了这种正弦相位调制自混合干涉仪在普通实验室噪声环境中可以达到纳米级的位移测量精度。     

全光纤低相干光纤位移传感技术

提出并演示了一种由两光纤构成的杨氏干涉解调系统的全光纤低相干光纤位移传感器系统。该技术从根本上避免了光源频率、光强的波动，及光在传输过程中由系统带来的损耗、光的偏振方向的改变引起的信号衰落问题。其结构简单，易于调整，测量分辨率可达０．０５４ｍｍ。     

振动位移幅值的自动测量方法

本文对振动台位移幅值的自动测量方法进行了研究 ,利用迈克尔逊干涉仪原理实现了对微小振动位移的干涉测量。     

基于虚拟仪器的微小位移测量实验

大学物理实验课堂中的通常采用迈克尔逊干涉仪进行微小位移测量,本文利用高灵敏度光电探测器、数据采集卡、精密电控平移台、计算机组成控制、光电转换、数据采集硬件系统,基于LabVIEW软件编写交互式数据采集和数据处理、存储和显示软件,实现对微小位移的自动测量,测量最小误差可达到0.27%。     

智能弗兰克-赫兹实验测量仪的研制

采用AT90S 8535单片机研制了一种智能弗兰克－赫兹实验测量仪，能测量10^-9-10^-12A微电流，提供0－50V线性程控稳压电源，模糊控温，图形液晶显示中英和曲线，曲线数据打印，具有测量快、精度高、体积小、成本低、使用方便等优点。本介绍了该测量仪的硬件组成、典型电路工作原理、软件设计，分析了实验结果。     

High sensitivity micro-displacement homodyne interferometry北大核心CSCD

Interferometry is widely used in nano-scale micro-topography measurement. In order to improve its accuracy and sensitivity, a high-sensitivity homodyne interferometry based on white light interference and laser secondary interference was proposed. A high-sensitivity homodyne interferometry system was designed, and the zero point of the laser secondary interference was used to locate the dark striation of white light interference, so that it could reach the maximum slope when optical path difference was zero. The signals of white light and laser were analyzed by using the wave principle and intensity formula of interference fringes, and a sensitivity calculation method based on the combination of white light and laser interference signal was proposed. The system and its sensitivity were simulated. Finally, the optical path was built, and the white light interference fringes were adjusted to the dark striations position, so as to locate the zero position of laser secondary interference and carry out the data acquisition. It is showed that the sensitivity of the measurement method is at least 1 832 times higher than that of the laser secondary interference, and the corresponding measurement uncertainty is only ±0.288 7 mV. The measurement system can effectively solve the problem of large amount of calculation in traditional interferometry, and has high sensitivity, stability and reliability. Copyright ©2022 Journal of Applied Optics. All rights reserved.     

用霍尔元件测微小位移

利用霍尔元件的磁电阻效应与磁感应强度的平方成正比这一关系，通过改变磁铁与霍尔元件的距离引起霍尔元件的电阻改变，再把这一电阻信号转换为电压信号，测量电压信号从而得到与之对应的位移量。     

电器设备泄漏电流测试仪的设计

采用先进的数字集成电路及目前较流行的单片机控制技术，研制出测量精度高、体积小、数字显示、带自诊断功能、操作简便的智能型电器设备泄漏电流测试仪器。     

纳流通道-谐振腔耦合结构测量荧光物质微位移

本文提出了一种纳流通道-谐振腔耦合结构,用于实现对荧光物质微位移的检测.在本文中,首先,使用时域有限差分法,研究了量子点偏振态及结构参数对荧光与结构耦合效果的影响,进而对结构进行优化;然后,通过测量耦合结构输出光功率的变化,实现对荧光物质微位移的检测;最后,对影响传感灵敏度的因素进行研究.结果表明,相比传统方法,纳流通...     

太阳电池光电灵敏度测量仪的设计及应用

论述了太阳电池光电灵敏度测量仪的设计方案,并用自行搭建的太阳电池光电灵敏度测量仪测出了不同比例聚噻吩P3HT(poly(3-hexylthiophene))与C60的衍生物PCBM([6,6]-phenyl C61-butyric acid methyl ester)共混体系太阳电池的光电灵敏度,分析了其光电灵敏度变化的原因.     

智能化夫兰克-赫兹实验仪灯丝电流采集部分设计

智能化夫兰克-赫兹实验中,通过测量灯丝电流的峰-谷点变化来确定管内所充物质的第一激发电位,灯丝电流的测量直接影响到实验的精度.本文介绍了智能化夫兰克-赫兹实验仪中灯丝电流信号的数据采集模块CS5506,给出了CS5506 A/D转换模块与Atmega16的接口电路和软件程序.最后用该实验仪进行不同温度参数的实验,测量获得理想的实验曲线和实验数据表.     

光的干涉衍射综合实验仪

根据传统的光的干涉衍射实验装置存在的不足,研制出了光的干涉衍射综合实验仪．将光学元件放置在同一小型光学平台上,按照实验需要组合成相应仪器．该实验仪既可以用于光学演示实验,也可以作为光学专用的实验仪器。     

智能型单摆测量仪的研制

智能型单摆测量仪不改变原单摆实验装置，采用8位单片机对红外光电传感器控制进行细小摆线的微弱反射信号检测，从而实现自动计时、自动计数功能，同时能将检测信号进行自动处理，算出重力加速度，达到自动、实时测量的目的。