基于液晶光调制器的夏克-哈特曼波前探测技术

微透镜阵列是夏克-哈特曼波前探测器的关键器件。利用液晶器件的空间相位调制特性,可实现微透镜阵列功能,且具有孔径和焦距可变的优点。论述了基于液晶光调制的夏克-哈特曼波前探测校正技术的特征、技术进展、及应用前景。     

基于傅里叶变换的高精度条纹细分方法

针对传统傅里叶变换法在提取条纹图相位中存在的能量泄漏问题,提出了条纹图整周期裁剪的方法,可有效抑制能量泄漏对检相精度的影响,提高傅里叶变换法相位计算的精度。在此基础上,提出了一种基于傅里叶变换时移特性的叠栅条纹细分新方法。与传统傅里叶变换法相比,该方法求取相邻两帧条纹图间的相移,只需经过两次傅里叶变换,不需要截取条纹图的基频再逆变换回空域,因此计算量至少减少了一倍,计算速度大大提高。数值计算结果表明,对两束单色平面波形成的条纹,理想条件下细分精度高达10-12量级;对高斯包络调制的条纹,细分精度至少可达10-3量级。     

迈克尔孙（Michelson，Albert Abrahan，1852-1931）德国-美国物理学家（Physicist，Germany—America）

迈克尔孙出生于德国普鲁士，后随父母到美国。17岁进入美国海军学院，1873年毕业，后在学院当讲师。1887年在他的同事美国化学家莫雷的帮助下，发表了后来称为迈克尔孙-莫雷实验的结果；没有干涉条纹、也没有明显的地球相对于以太的运动。这是科学史上一次重要的否定性的实验，对爱因斯坦髓的相对论学说的形成作出了重要贡献。1907年，由于他以测定光速和研究地球相对其周围空间的运动，成为美国第一个获得诺贝尔奖的人。     

利用迈克耳孙干涉仪重建蜡烛火焰温度场

利用教学实验中的迈克耳孙干涉仪,进行蜡烛火焰温度场的测量.对干涉条纹进行了处理和细化,并分别用阿贝尔变换法和环带法对蜡烛火焰的温度场进行了计算,得到蜡烛火焰横截面上温度场的定量结果.     

对物体沿散斑片纵向移动二次曝光全息干涉条纹的诠释

从光学几何关系出发,推导了在平行光照明、物体沿散斑片纵向方向微小移动情况下的一种全息干涉条纹的解释方法.该方法可以根据任一瞬间的条纹间距测量物体的位移,并适用于实时全息监测的定量分析,对全息干涉计量术提供有效的条纹解释方法和物体位移的计算方法.     

带宽调制型单光纤光栅温变无补偿位移传感

报道了利用反射谱带宽调制和光强差分探测技术实现单一光纤光栅温变无补偿位移精确测量的新方法。设计了一种结构新颖的曲臂梁位移传感装置,结合光波导理论与材料力学原理分析了光纤光栅在高斯应变作用下光栅反射谱侧向梯度展宽的成因,理论推导了特殊结构梁在外力作用下光栅反射谱带宽/反射光强与压力之间的响应关系。光栅反射谱侧向梯度展宽的同时反射光强线性增加,利用光强差分检测方法消除光源出光抖动的影响,提高了位移测量精度。基于带宽调制的光纤光栅位移传感方法免受温度变化的影响,在-10℃~80℃的温度变化范围内,测量误差小于1.2%,实现了单光纤光栅温变无补偿位移测量。     

干涉条纹边缘检测方法的比较与改进

研究了干涉条纹边缘检测中的Sobel算子和Laplacian算子,针对二者使干涉条纹变粗和模糊的现象,提出了改进的Laplacian算子。该改进算子先对干涉条纹利用Gauss函数进行平滑,然后再作Laplacian变换。实验结果表明,改进的Laplacian算子克服经典算子的不足,获得清晰的条纹边缘,满足了干涉条纹后续处理要求。     

多波段条纹管激光成像系统探测距离计算

基于条纹管激光成像的基本原理，分析了利用条纹管实现紫外到近红外波段激光成像的技术可行性，并对其性能进行了分析；建立了激光成像雷达方程，计算了不同波长在不同天气条件下的探测距离，并分析了各激光波长的应用领域和优缺点．     

叠栅条纹和CCD用于位移和角度的测量

将叠栅条纹测量技术和CCD器件结合应用于角度和位移的智能测量系统,该系统利用光栅的衍射自成像现象产生虚拟光栅,与另一光栅形成叠栅条纹,并用CCD光电转换系统,测量叠栅条纹的距离,可得到两光栅间的夹角.当任意一片光栅沿垂直于栅线方向移动时,通过数出移过叠栅条纹数目,即可得到相应光栅移动的位移.本文还分析和讨论了误差来源及给实验带来的影响.     

An optical fiber methane gas sensing film sensor based on core diameter mismatch

<正>An optical fiber evanescent wave methane gas sensor based on core diameter mismatch is reported.The sensor consists of a multimode fiber in which a short section of standard single-mode fiber,coated with the inclusion of cryptophane molecules E in a transparent polysiloxane film,is inserted.The sensing principle is analyzed by optical waveguide theory.For different sensing film thicknesses and interaction lengths,the sensor signal is investigated within the methane concentration range of 0-14.5%(v/v).It is shown that the sensor signal with the thickness of 5μm and the interaction length of 3 mm strengthens linearly with the increasing concentration of methane,with a slope of 0.0186.The best detection limit of the sensor for methane is 2.2%(v/v) with a response time of 90 s.This sensor is suitable for the detection of methane concentration below the critical value of 5%.