昆虫翅膀的运动参数测量研究

研究可用于精确测量昆虫运动参数的条纹投影法.应用具有高衍射效率的声光调制器(AOD)生成投影条纹,通过调整各衍射光束的角度获得不同角间距的条纹,可用来测量反射比较低的昆虫翅膀.结合AOD和光栅,从两个相互垂直的方向投射条纹,可以在>90°的测量范围内测量蜜蜂的拍打翅膀.结果表明,在蜜蜂的一个拍打周期内,用该方法可以有效地测量其拍打角、滞后角,扭转角和扭转变形,相对测量误差<2%.     

用于自由游动鱼三维测量的视频跟踪方法

介绍了一种二维跟踪自由游动的鱼的视频系统. 该系统由一个计算机控制的二维平台以及安置在平台上两个 CCD 相机组成. 这两个相机能同时跟踪拍摄鱼的底视和侧视图. 通过处理跟踪时记录的图像可获得鲫鱼在前游、倒游和拐弯3种运动模式下的身体曲线以及尾鳍和胸鳍的运动学参数.     

提升全息光栅掩模占空比均匀性的曝光系统

在基于衍射光栅光波导的增强现实近眼显示设备中,光栅的占空比均匀性对成像均匀性影响很大。提出一种提升全息光栅掩模占空比均匀性的罗艾镜曝光系统,该系统采用移动挡板和改变干涉场光强的方法,来补偿全息曝光时高斯光束光强不均匀导致的光栅掩模占空比不均匀。实验中使用该方法制备的光栅,其占空比的极差相比用传统罗艾镜曝光系统制作的光栅降低了66%以上;制成的衍射光波导片的纯色屏幕的均匀性至少提升30%。     

液体成分检测中的光学方法

在生命科学、医药、食品和环境保护等领域经常需要对液体成分进行检测。重点介绍了目前比较新的两种液体检测方法 :毛细管电泳法和液滴分析法。将这两种方法和传统的液体检测方法进行了比较 ,列举了这两种方法的优点和有待解决的问题。同时说明了光学技术在液体成分检测中的应用。结果表明 ,毛细管电泳法和液滴分析法对试样在线抽样检测是一种快速、综合、简单、低成本的检测方法     

In-situ end-point detection during ion-beam etching of multilayer dielectric gratings

An in-situ end-point detection technique for ion-beam etching is presented. A laser beam of the same wavelength and polarization as those in the intended application of the grating is fed into the vacuum chamber, and the beam retro-diffracted by the grating under etching is extracted and detected outside the chamber. This arrangement greatly simplifies the end-point detection. Modeling the grating diffraction with a rigorous diffraction grating computer program, we can satisfactorily simulate the evolution of the diffraction intensity during the etching process and consequently, we can accurately predict the end-point. Employing the proposed technique, we have reproducibly fabricated multilayer dielectric gratings with diffraction efficiencies of more than 92%.     

多层介质膜偏振无关光栅的研制

介绍了一种应用于光纤激光光谱合束的高衍射效率多层介质膜偏振无关光栅的设计及制作,给出了设计参数、制作流程和最终制作的偏振无关光栅的测量结果,在1.044~1.084 m波长范围内,实验测得的TE偏振光、TM偏振光的平均衍射效率分别为89.7%,93.8%。     

基于锥面衍射实现高效率双光栅光谱合成

分析了基于锥面衍射的双光栅光谱合成系统的可行性,设计了激光入射角为Littrow角附近的双多层介质膜（MLD）光栅光谱合成系统,开展了两路合成实验。当入射极角等于自准直入射角,入射方位角为6°时,光栅衍射效率近似等于光束自准直入射时的衍射效率。基于锥面衍射原理,对中心波长为1050.24 nm和1064.33 nm的两束光纤激光子束进行合成,入射极角为43.99°,测得合成效率为92.9%,较基于非锥面衍射的双光栅光谱合成系统的合成效率提高了8.8%;测得合成光斑光束质量M_x²＝1.204,M_y²＝1.467,与基于非锥面衍射的双光栅光谱合成系统输出光斑光束质量基本一致。     

利用导波耦合角度实时控制光刻胶光栅掩模的占宽比

研究一种控制多层介质膜上的光刻胶光栅掩模占宽比(线宽与周期之比)的新方法。该方法基于下面的原理:如果某泄漏模在包层中的隐失尾较强,那么它的等效折射率受光刻胶光栅占宽比变化的影响就大,从而可以利用耦合角度来实时控制光栅占宽比。在光栅制作的显影阶段,采用实时监测技术,根据耦合角度和占宽比之间的关系预设入射光角度,在出现共振反常的时刻停止显影来控制占宽比。实验结果表明,固定适当的入射角度可以得到特定的占宽比;改变入射角度,占宽比按照预计的规律变化,因此定性地验证了这种占宽比控制方法的可行性。文中给出了监控装置和具体的实验方法,并讨论了误差来源和影响。     

昆虫运动机理的研究

昆虫运动机理研究是一门交叉学科的前沿基础研究。旨在完善现有的空气动力学理论,为微机械设计寻找新思想、新概念。本文重点介绍目前在昆虫运动参数测量中的一些关键问题和研究进展情况,并对如何分析这些参数进行一些简单说明     

Phase invariance in a recently proposed common-path laser interferometer

This study shows that the principle of a recently proposed common-path laser interferometer containing a planar grating is nonexistent and apparently caused by a mathematical derivation error. Both p-and s-polarized beams in the proposed setup experience once the +1st-order diffraction and once the-1st-order diffraction by the grating. As a result, the phase of each beam remains unchanged and the interference fringes formed by the two beams are not expected to move when the grating is translated in the grating vector direction. We perform an experiment to confirm this prediction. Both our analysis and experimental observation cast doubt on the experimental results of the authors who proposed the interferometer.