利用等厚干涉法测量玻璃弹性模量

提出了一种基于等厚干涉原理测量玻璃弹性模量的方法。在标准平板玻璃上表面和待测平板玻璃下表面形成空气薄膜劈尖,分别测量待测平板玻璃在自然和受力两种状态下等厚干涉条纹的分布情况,从而得出玻璃弹性模量。该方法有效消除了玻璃平板表面不平整、材料内部不均匀和自身重力等因素对测量结果的影响。干涉条纹的分布信息通过CCD图像采集及计算机处理获得。该方法原理简单,设备常见,测量精度高,适用于实验教学,也可用于科研测量。     

干涉法测量光学材料非线性折射率的方法研究

提出了一种基于楔形平板等厚干涉原理测量光学玻璃非线性折射率变化的方法。在理论分析的基础上,建立了变形的等厚干涉条纹变化△e／e与待测玻璃平片（K9玻璃）折射率变化量△nb之间的数学模型;在选取一定的实验条件下,获得等厚干涉实验测量干涉图样,并利用MATLAB对实验所得的干涉图进行图像数据处理分析计算,恢复出非线性变化光学玻璃材料的折射率变化量△nb该方法的测量精度可达10^-6。     

四波混频实时光学检测

分析了利用掺铁铌酸锂晶体作介质的简并四波混频及其在干涉计量术中应用的原理,描述了被测透明样品的表面各光波及其干涉形成的透射条纹及反射条纹,利用光折变晶体的介电驰豫特性,求得透射条纹和反射条纹的对比度随时间变化的公式及各参数的相互关系。对由透射条纹及反射条纹计算被测透明物体样品折射率和厚度不均匀性的方法作了数学分析,提出一种新型四波混频实时测量透明物体的光学不均匀性的方法和实验光路,对相关参数对测量过程及测量结果的影响作了探讨,得到了平板玻璃样品的干涉条纹图像,计算出实验结果。     

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…     

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.     

提高平板玻璃折射率测量实验中干涉条纹清晰度的方法

用分光仪测量平板玻璃折射率时,如果钠光偏离玻璃法线约25°斜入射,则能观察到清晰的干涉条纹.对上述现象分析,发现其原因在于平板玻璃透射光干涉条纹的衬比度低于反射光干涉条纹的对比度.进而,基于上述分析设计了测量平板玻璃折射率的改进方法.     

基于条纹反射的类镜面三维面形测量方法

提出了一种基于条纹反射和相移技术的类镜面三维面形测量的新方法。首先在平板显示器上显示正弦条纹,然后用CCD相机分别记录由待测面和标准面反射的正弦条纹像,通过相移得到各自的相位分布,与标准面相位分布相比较得到待测表面起伏引起的相位变化。推导了相位变化量与待测表面梯度的对应关系,分别对待测面进行水平和垂直两个方向光栅相位测量,通过计算可得到梯度分布并由梯度分布恢复待测表面面形。同时初步分析了影响条纹反射技术测量精度的因素。测量中,光栅由计算机产生,可以实现精确的相移,而且可以方便地调节光栅的周期及方向,通过预设标记点来引导相位展开有效地解决待测面和标准面的条纹对应问题。实测了建筑用釉面瓷砖表面起伏,验证了该方法的可行性。     

利用牛顿环装置测量平玻璃折射率

在牛顿环实验装置半透半反镜和移测显微镜物镜之间垂直光路位置放置待测平玻璃,改变平玻璃倾角,使干涉条纹产生水平位移,测量水平位移和倾角之间的关系,通过数据拟合测出平玻璃折射率的大小.该方法的关键是平玻璃倾角和水平微小位移的准确测量.实验中充分利用实验室现有条件组装角度测量仪测量倾角,利用牛顿环高精度移测显微镜以干涉环为参照读取微小位移,实现了对折射率较高精度的测量.     

光电等厚干涉实验仪

应用CCD摄像和数字电子技术,研制了新型光电等厚干涉实验仪,不仅能将等厚干涉图像放大显示在监视器屏幕上,而且还可对图像进行数字化读数测量介绍了该仪器的结构和测量原理,以及使用该仪器做“用牛顿环法测透镜的曲率半径”实验的方法,并评定了测量结果．实验结果表明,该仪器不仅干涉条纹图像显示清晰,便于演示实验,而且操作简单,测量精度较高．     

空间载频干涉法全场测量长度技术

在研究二维快速傅里叶变换法进行干涉测试基本原理的基础上,提出一种基于二维快速傅里叶变换的长度测量法.以量块长度的测量为对象,被测量块置于泰曼-格林干涉仪测试光路中,参考光波分别与待测长度的量块表面和辅助平面反射的测试光波形成干涉条纹,条纹由图像采集系统采集.利用编制的算法处理软件,通过处理干涉条纹图中量块边缘识别、区域延拓、滤波、波面统一,获得了量块全场表面的空间长度分布,实现了对量块长度的自动化测量.结果表明:该测量法不仅具有较高的测量准确度,而且具有全场测试和非接触测量等优点.     

光的干涉法测金属线胀系数

当用两块平板玻璃制作出的空气劈尖顶角发生变化时 ,应用 CCD可观察到劈尖表面移动的干涉条纹。移过某一点的干涉条纹数决定劈尖项角的变化。若劈尖项角的变化是由金属受热膨胀引起的 ,则可导出金属受热膨胀的绝对伸长量与移过的条纹数之间的关系 ,并通过它计算金属的线胀系数。通过对黄铜棒的测量 ,结果表明该方法是可行的     

光学玻璃弹性模量的自动化测量方法

针对现有光学玻璃弹性模量测量周期长、测量过程复杂等问题,提出了一种利用计算机图像处理技术快速测量小样品光学平板玻璃弹性模量的方法。基于接触力学理论和牛顿环干涉原理推导出测量光学玻璃弹性模量的解析式,利用图像处理技术的优势,通过摄像头拍摄牛顿环干涉图像,设计MFC监控与单张图片拍摄界面程序,自动测量牛顿环干涉图像中心黑斑半径,最后根据光学玻璃弹性模量与牛顿环干涉图像中心黑斑半径及牛顿环中心应力之间的关联关系,实现小样品光学玻璃弹性模量的快速测量。实验结果表明:在应力31.17 N～55.11 N范围内,光学玻璃弹性模量的测量相对误差不超过±8.8%;在应力55.11 N～71.07 N范围内,测量相对误差不超过±16%。     

An automatic processing technique for accurate surface form measurement

A single shot algorithm using a Fizeau interferometer was used to measure the form profile of a spherical smooth surface by means of fringe thinning process, which plays an important role in fringe patterns analysis. In this paper, an automatic processing technique based on the fringe thinning process is presented. The circular interference fringe pattern of the spherical smooth surface captured by the Fizeau interferometer was corrected by using the flat fielding method and then processed. Based on the fringe thinning and the assignment of the fringe orders, the information on the fringe feature was recovered automatically and the interference wavefront was reconstructed by the Zernike polynomial fitting method. The results were compared with the results measured by Bünnagel method, and the results were in good agreement. This means that the single shot algorithm is reliable, fast, and less sensitive to vibration and turbulence in surface form measurements. Simulation fringes with the ray tracing technique were obtained to match the practical fringes.     

Determination of the standard deviation of height on a rough surface using interference microscopy

When a rough surface is viewed in an interference microscope with tilt fringes introduced, the effect of the roughness is to reduce the average visibility of the tilt fringes. The relationship between the standard deviation of surface height and the average visibility of the tilt fringes is derived, and experimental results are presented of measurements made on ground glass surfaces using a Linnik interference microscope.     

一种用激光干涉测量光波波长的新方法

提出了一种利用激光干涉仪测量光波波长的方法。通过改变在光的传播路径上垂直放置的透明玻璃与光传播方向的角度,使相干光的光程差发生变化;利用干涉条纹与转过角度、透明玻璃厚度之间的关系,通过激光干涉实验能准确测量出光波的波长。     

Surface plasmon interferometry: measuring group velocity of surface plasmons

Optical transmission spectroscopy on metal films with slit-groove pairs is conducted. Spectra of the light transmitted through the slit exhibit Fabry-Perot-type interference fringes due to surface plasmons propagating between the slit and the groove. The spectral dependence of the period of interference fringes is used to determine the group velocity of surface plasmons on flat gold and silver surfaces.     

Simultaneous measurement of surface shape and absolute optical thickness of a glass plate by wavelength tuning phase-shifting interferometry

The absolute optical thickness and the surface shape of a glass plate of 7-in. square and 3.1mm thick was simultaneously measured by three-surface interferometry using a wavelength tuning Fizeau interferometer. The wavelength of a tunable diode laser is scanned linearly from 632 to 642 nm, at which the initial and the final phases of the interference fringes for the surface shape and for the optical thickness were separated and measured by a tunable phase-shifting technique. The number of phase variations in the interference fringes during the scanning is counted by discrete Fourier analysis, in which systematic errors caused by a nonlinearity in the wavelength scanning is corrected by a correlation analysis between the observed and theoretical interference fringes. Experimental results demonstrate that the systematic errors in the measured value were 15 nm for the surface shape and 0.6 μm for the absolute optical thickness.     

全息干涉法在实验应力分析中的应用

通过对简支梁受力前后的双曝光全息图进行再现,利用透过全息图的条纹解释办法,分别用目测和数字图像处理办法测量物面上干涉条纹间距,从而得出简支梁的挠度;再利用最小二乘法求出被测物件的弹性模量。     

平面反射镜表面散射光干涉

激光束照射到表面被粘污的反射镜上会产生干涉环,入射光束和反射光束在被粘污表面产生散射光干涉.随着入射角的变化,光束在反射镜玻璃片内光程改变,引起干涉环从中心冒出或缩进,干涉环级数的变化与入射角的平方成正比.