利用激光干涉测量流体的二维温度场分布

基于激光干涉原理,提出了测量流体二维温度场分布方法.利用流体折射率受温度影响的性质,将流体的温度变化转换为干涉条纹移动量进行表达和测量.以迈克耳孙干涉以为模型,搭建了温度场测量实验系统,使用可精确控温的电烙铁对系统进行定标,得到条纹移动量随空气温度的变化关系,并利用热风枪和打火机作为参考物进行了实验效果的验证.实验结果显示,热风枪的最高温度为178.42℃,与实际温度(180℃)误差仅为1.6℃,能且真实地还原2种参考物的二维温度场分布.     

频域光学干涉层析成像实验系统的研制

在构建了频域光学干涉层析成像(Spectral-domain Optical Coherence Tomography,SD-OCT)理论模型的基础上,着重研究了在实验室条件下如何搭建空间型频域OCT系统,并开展相关研究.通过对测量结果和理论的对比分析,展示了所搭建的空间型频域OCT系统用于测量的可靠性.     

基于光控取向技术的液晶元器件研究

从液晶取向技术展开,介绍了液晶几何相位的基本原理和光控取向液晶元器件的制作工艺,通过实验制备了液晶透镜和液晶双焦点透镜样品,并在衍射光路中演示了其效果.相比于传统光学透镜,制备的液晶透镜和双焦点透镜的焦距和焦点位置可以按需预设在液晶样品中,其中双焦点透镜可实现焦距相等和焦距不相等的情况.此外,本实验制备的液晶样品还具备偏振控制的功能,通过调节入射光的偏振态可以切换目标光场的分布.     

基于纹影法的气体温度场可视化系统的设计

纹影法是介质折射率变化可视化的实用方法.本文基于分束镜等光学器件设计了一种新的折叠式纹影光路,可改善传统光路的低清晰度问题,同时利用光线的正入射消除了重影干扰.利用热风拆焊台出风口热流进行定标实验,获得纹影图像灰度值的差值与温度的函数关系,并利用纹影图像绘制灰度三维图像,实现了气体温度场可视化处理,提供了一种非接触测量气流温度与温度场摄像系统的测量方案.     

时域光学干涉层析成像实验系统的研制

设计了时域光学干涉层析成像装置,对平面镜进行了测试,讨论了装置的分辨率;同时对单层透明胶带进行单点轴向扫描,成功探测到胶带的反射界面;最后利用多次测试结果对系统的性能进行了分析.     

基于虚拟仿真实验的创新能力培养

以"激光发生控制器虚拟仿真实验"为例,利用Multisim平台,让学生在虚拟平台上设计电路及对电路进行仿真分析.在仿真无误的基础上,可直接在Multisim平台上对电路进行布局布线以用于在万用板上焊接电路.亦可通过常用的电子电路布线软件Protel进行布局布线,并通过热转印方法印刷电路板,再通过常用数学软件Matlab编程对激光图案进行模拟、仿真.通过虚实结合,有效训练了学生创新实验和解决实际问题的能力.