拉曼对光散射的实验研究

介绍了拉曼的生平和对物理学的主要贡献，回顾了他从观察海水的蓝色人手，继而发现气体、液体对光的散射规律，一直到发现物质的散射光不仅包含原来的波长，而且还包括与原入射光不同的其他波长的散射的研究过程，并讨论了他的成功对我们的启示．     

白光干涉法微观台阶测量

在微纳器件测试与计量标定领域,很多问题都涉及到对微观台阶的高精度测量。白光干涉垂直扫描法具有非接触、精度高、速度快等优点,基于此搭建了白光干涉微观检测系统。利用相移干涉理论,解算出被测微观台阶的空间相对高度信息。通过中值滤波加间隔差分取极值的方法,有效识别出台阶的左右两个边缘,减小了脉冲等噪声带来的干扰。以C#语言编写了WPF形式的检测软件系统,并对标准的微观台阶进行了多次实验。实验结果表明,该方案测量的平均偏差稳定在2nm以内,重复性精度优于0.5%。     

高精密电压源设计与实现方法

针对标准电压源的高失调性、低稳定性等缺陷,提出了一种高精度精密电压源的实现方案。通过标准电压源的生成过程分析基准电压源对数模转换器的要求,进而选择20位高精度数模转换器AD5791。重点阐述了其电路的设计方案,并结合AD5791的硬件特性和软件设置克服了以往数模转换器作为基准源的高失调现象。对实验数据进行测试表明,该方案具有线性度高、稳定性好的优点,能输出0~10 V连续电压且其输出精度可达0.02mV,线性度高达99.996%,能够满足高精密电压源的设计要求。     

一种无封装FBG应变传感器标定方法

对传统的应变标定方法进行了分析,发现其不适用于无封装光纤布拉格光栅(FBG)传感器的应变标定。提出了一种简易的无封装FBG传感器的应变灵敏度系数标定方法,通过理论分析,证明了该方法的可行性。选取能够覆盖解调仪解调范围的不同中心波长的无封装FBG传感器进行标定实验。计算了实验的A类不确定度、FBG传感器的线性度,并分析了标定结果与理论值存在差异的原因。实验结果表明,提出的方法在四支FBG传感器上均取得了3×10-3 pm/με以下的A类不确定度和0.5%以下的线性度。     

基于白光干涉测试技术的改进Carré相移算法

为了减小白光相移干涉法测量物体微观形貌时产生的误差,对极值法的搜索路径进行优化后与Carré相移算法相结合,提出一种基于白光干涉测试技术的改进Carré相移算法.该算法减小了光源扰动及电荷耦合元件散粒噪声带来的影响,且对相移器的线性误差不敏感,免去了相位解包裹过程,提高了运算效率.采用单刻线样块对扫描步距进行校准实现了光源中心波长的在线修正,减小了由于光源特性及环境扰动误差带来的影响.采用不同算法对标准粗糙度样块进行三维形貌恢复以及表面粗糙度的重复性测量实验,结果表明:该算法对表面粗糙度的测量结果较传统白光干涉算法准确度提高,测量重复性优于1%.     

基于重复控制的逆变电源输出稳态误差分析

针对逆变电源带非线性负载时产生的严重周期性波形畸变，文章基于重复控制提出一种控制方案，该方案通过系统关键参数的合理设置，能够有效地减小系统的输出稳态误差，明显改善输出波形的质量。     

基于电容传感器的精密压电微位移系统研究

利用高精度的电容传感器设计了一种带有位移反馈的压电陶瓷精密微位移系统,极大地矫正了压电陶瓷的非线性。设计了高精度的位移检测电路,实时采集电容传感器的电容量并转换成数字信号反馈给DSP,形成位移信息的闭环。结合带有前馈补偿的PID闭环控制策略,矫正压电陶瓷的非线性特性,进而实现微位移系统精密定位。对设计研制的微位移系统进行试验测试,结果表明:位移检测电路的电容分辨率可达0.000 1pF,微位移系统定位精度优于5nm,校正后迟滞误差低于1.0%。     

基于特征数不变量的插针特征点匹配算法研究

针对电连接器插针匹配过程中特征点存在的近似对称以及在不同图像间存在大角度旋转变换的问题,提出了一种基于六点特征数不变量的特征点匹配算法。将特征点分为凸包与内点两部分,利用凸包上的点在射影变换中排列顺序的不变性实现了凸包匹配,利用以凸包特征点为基准的内点特征向量的相似性实现了内点匹配。实验结果证明,提出的算法能够很好地实现对插针特征点的匹配,具有一定的鲁棒性。     

连续半导体激光器LIV特性测试系统的设计

针对通用的连续半导体激光器(LD)特性参数测试系统存在的问题,研制了一种新型的基于USB总线的连续半导体激光器LIV(light-current-voltage)特性测试系统.详细介绍了整个系统的硬件电路,包括半导体激光器的驱动单元、测试单元、基于FPGA的接口电路、单片机控制单元等,并对一DFB半导体激光器进行测试,给出了LIV曲线图.同时,对该系统的性能进行了分析.该系统已经应用于半导体激光器特性参数的自动测试,并取得了良好的效果.     

基于Zernike矩的圆形插针特征点提取算法研究

在电连接器插针缺陷检测系统中,插针图像特征点的获取是检测关键,为了实现插针位置的高精度检测,提出了一种基于Zernike矩的插针特征点定位算法。通过增大Zernike矩的算子模板尺寸,以及优化边缘阶跃模型,提高了亚像素边缘检测算法的精度。将最大熵阈值法应用于Zernike矩边缘检测算法,实现了自动选择最佳阈值,解决了传统算法中手动调节阈值的低效率问题。对提取的亚像素边缘点进行拟合获得椭圆目标中心,实现了插针的位置特征点提取。仿真实验与实际测试结果表明,该算法能够实现图像边缘的亚像素检测和插针特征点的准确定位,算法定位误差小于0.1个像素。