基于希尔伯特变换的干涉条纹相位解调新算法

提出了一种新的应用希尔伯特变换解调干涉条纹相位的算法,可以从单幅干涉条纹图中解调出全场相位分布.在实际应用中,常借助傅里叶变换实现希尔伯特变换算法,但是会忽略负频率成分,造成相位信息的丢失.对于相位分布非单调变化的干涉条纹,提出了一种判断函数,用来计算相位信息零频率点的分布.利用相位的零频率点分布构造了一个二元模板,使用该模板对本文提出的两次希尔伯特变换法产生的包裹相位图进行修正.对修正后的包裹相位图进行解包裹处理,可以得到连续的全场相位分布.对该方法用计算机模拟进行了验证.     

基于Matlab的双棱镜干涉图像处理研究

以Matlab语言为基础,运用图像处理技术处理双棱镜干涉图像,较好地解决了实验中直边衍射带来的影响,得到单像素的干涉条纹,实现干涉条纹中心的精确定位和干涉条纹间距的精确测量.     

双棱镜干涉实验课堂教学浅议

针对双棱镜干涉实验课堂教学中学生仪器调节速度慢、易重复等问题,提出课堂教学应注重培养学生在理解实验原理的基础上掌握仪器调节技巧,并使学生能做到“知其然,知其所以然”,从而提高教学质量。     

双棱镜改变写入Bragg波长的相位掩模技术

将一种可旋转的双棱镜引入到相位掩模技术中以改变光栅的写入Bragg波长.在该系统中,光纤光栅是由来自可旋转双棱镜所形成的波长为248 nm的紫外干涉条纹写入的,其中,相位掩模被用作 1级衍射光的分束器,通过双棱镜的旋转可改变两写入光束的交叉角.为了初始化Bragg波长的参考值,双光栅的顶角由相位掩模的 1级衍射角和双棱镜的折射率确定.因为在～100 nm范围内两光束的非对称旋转对光栅周期的改变是5×10~(-4) nm,双棱镜引入的光栅的闪耀可忽略.当Bragg波长的移位为1 nm时,棱镜最大的旋转角为～1 degree,最小的旋转角是～2.4 min.与Talbot干涉仪中平面镜的旋转角～23 s/nm相比,该相位干涉仪中棱镜的旋转精度降低了2～3个数量级.     

莫尔条纹分析在数字全息存储器中的应用

针对像素不匹配的数字全息存储器中出现的莫尔条纹现象,提出了利用莫尔条纹进行全息存储光路精确调整来实现像素匹配的方法.通过对CCD像面图像中莫尔条纹的周期和角度进行分析,得到光学系统需要的精确调整参数.实验中,实现了空间光调制器和光电耦合器阵列512×512像素的1:1像素匹配,该方法能提高读取速度并降低误码率.     

玻片厚度对迈克耳孙干涉仪干涉条纹的影响

探讨了在迈克耳孙干涉仪反射镜M2前加入不同厚度的玻片,对干涉条纹级数变化的影响. 实验表明,对于不同的反射镜M2到透镜的距离,改变反射镜M2前玻片的厚度,存在干涉条纹的疏密变化从不断陷入变为不断冒出的临界位置. 通过实验得出了临界位置与两反射镜间距的关系.     

电子散斑实验数字化软件的设计

将电子散斑干涉测量技术引入物理实验教学中,为实现电子散斑的数字化,编写了功能齐全的处理软件,可以根据实验环境的不同对散斑图进行不同的预处理,使在尽可能不损失图像重要信息的基础上降低噪声,提高信噪比.     

用激光干涉法测量电致伸缩系数

简述了利用迈克耳孙干涉仪测量电致伸缩系数的原理,介绍了测量电致伸缩系数的方法,给出了同心圆干涉条纹的圈数与所加电压的关系以及利用线性回归法求准线性区域的电致伸缩系数的测量结果.     

基于圆衍射条纹的激光准直系统设计

针对高层建筑电梯安装过程中导轨垂直度与平行度的要求,设计了一种新型的激光准直系统。该系统把带有同心圆衍射条纹的准直激光束透射过毛玻璃,用CMOS图像传感器作为接收器,获得准直激光束的光斑图像,由USB接口传输到计算机进行自动处理。基于改进的Hough变换算法,完成了同心圆衍射条纹中心的准实时自动提取,并能跟踪、记录条纹中心的变化轨迹。该系统可以在128mm×96mm的范围内接收准直激光束的圆衍射条纹,条纹中心提取精度在1～2个像素,很好地满足了实际应用的要求。     

动态干涉条纹相位提取的抗干扰算法

为减小在动态干涉条纹的相位提取中噪声带来的计数误差,研究了在希尔伯特变换相位提取的基础上,利用反正切相位跳变特性,通过软件实现可逆计数的抗干扰算法。通过模拟实验对算法的抗干扰性能进行了验证,实验结果表明：所提出的相位提取算法具有较强的抗干扰性能,在信噪比为11时,算法仍然能得到正确的结果。