固体表面超声波信息的光学提取方法的研究

设计了一种能够精确测量固体表面微位移的实验装置,该装置以迈克耳逊干涉仪为基础,采用激光相干探测技术提取固体表面超声波信息。推导由超声波传播而引起的固体表面微小位移与探测器输出的电学量之间的关系。     

微小位移的电测法

将非电量测量转化为电量测量可以极大地提高对非电量测量的技术指标。微小位移的精确测量在诸多实验中均有重要的意义，为此，提出了若干种测量微小位移的电测法。     

固体材料线胀系数的多光束干涉法测量

多光束干涉由于其干涉条纹精细,常用于测量微小物理量的变化.设计了一种测量固体线膨胀系数的装置,利用固体线膨胀时长度改变引起入射到法布里-波罗干涉仪的激光光束角度发生变化的特点,测量了固体棒的线膨胀系数.     

测定固体材料线膨胀系数的一种方法

根据等厚干涉原理。提出了一种测定固体材料受热后微小伸长、并计算其线膨胀系数的方法．     

激光干涉法测定固体线胀系数

本文介绍了用激光干涉的方法对固体线膨胀的微小变化量进行测量,并设计制作出仪器,可使测定固体的线胀系数精确度提高,测试方便。     

农药微胶囊剂的应用及发展前景

农药微胶囊剂（microcapsules MC）是利用微胶囊技术把固体、液体农药等活性物质包覆在囊壁材料中形成的微小囊状制剂[1]。所谓微胶囊技术,是一种用天然或合成高分子成膜材料把分散的固体、液体或气体包覆使形成微小粒子的技术[2]。其中成膜材料叫壁材,被包覆物叫芯材,微胶囊粒径一般在l～800微米[3]。该技术通过密闭的或半透性的壁膜将目的物与周围环境隔离开来,从而达到保护和稳定芯材、     

微波测量金属丝杨氏模量

杨氏模量是衡量固体材料抵抗变形能力的一个重要的参量,它是设计中选定机械构件时的一个重要依据.测量金属丝杨氏模量的关键在于测量金属丝在拉力作用下的微小伸长量?L.本文利用微波干涉可以比较精确的测量微小长度变化这一特点,在微波分光计上测量了铁丝的杨氏模量(E=1.9×1011N/㎡),相对误差4%.     

三相交流固态继电器在PLC实验中的应用

三相交流固体继电器是以单一输入端对三相负载进行直接开关切换,并可以用几毫安的微小信号来控制大功率负载的启动与关断。本文正是利用三相交流固体继电器的这个特点将其应用到PLC实验中来作为受控对象的开关器件。     

一种新型深海压力传感器的设计与系统仿真研究

随着对深海探测的不断深入,对压力传感器的测量性能提出了更高要求。为了实现在一定的大压力下对微小水压变化的精确测量,文章设计了一种活塞式深海压力测量传感器,该传感器不仅可以主动调节传感器的内外压力差,采用压力累加的方法获得大水深的压力值,还有效地提升了对微小水压变化的识别度。采用AMESim软件对整个传感器系统建立了仿真模型,分析了该活塞式压力传感器在深海中对不同动作模式的响应情况。结果表明,在6 000 m水深的情况下,出现10m水深波动时,该传感器的测量误差约为1.284mm。     

液滴融合前的微小液滴行为研究

通过微观可视化实验研究两个主液滴(水滴)在水平均质表面的融合,发现在液滴融合之前两个主液滴中间有规律地分布着大量微小液滴,这些微小液滴相互之间会吸附合并,且主液滴会吸附边界附近的微小液滴。分析微小液滴的产生条件和分布规律,结果表明:微小液滴只在两个主液滴相互靠近的中间区域产生,两个主液滴之间的边界距离越大,微小液滴的尺寸越小,且微小液滴在中间区域的尺寸分布近似对数正太分布。因为有微小液滴的生成和合并以及主液滴对微小液滴的吸附合并,固体表面对主液滴界面移动的阻力减小,且主液滴界面会由于吸附边界附近的微小液滴而发生振荡,进而促进主液滴的边界阶梯式地移动。     

用球面共焦Fabry—Perot干涉仪测量微振动

介绍一种光学非接触测量超微振动的方法,利用球面共焦Fabry-Perot干涉仪设计了微振动测量系统,与传统的测量方法相比,该系统具有非接触,高灵敏度,高频响,高空间分辨率等特点,便于实现连续,快速,自动化检测,根据实验要求,设计了腔长0．5m,带宽5.9MHz的Fabry-Perot干涉仪,并组成测量系统,通过实验,检测出5MHz脉冲压电换能器产生的微振动波形,为了克服环境噪声对测量系统的影响,采用自动稳腔长的方法,使系统具有良好的稳定性。     

用激光外差法探测固体表面超声位移

论述了应用激光外差和锁相环解调原理探测固体表面超声位移的原理、方法、并利用激光外差干涉仪对固体表面的超声位移进行了探测，得到了很好的结果。     

A study on solid density primary standard

The accuracy of solid density primary standard is decided mainly by the accuracy of the diameter measurement of silicon sphere. With traditional five-interferogram algorithm to unwrap phase for diameter measurement, the phase steps should be equal to π/2 exactly, but this is almost impossible to achieve in nanometer positioning technique. In order to overcome this defect, we have derived an improved five-interferogram algorithm, which not only keeps the high accuracy of traditional five-interferogram algorithm, but also does not require absolute equal step to unwrap phase. Instead, the improved five-interferogram algorithm only needs measuring phase shifting. Based on the improved algorithm, we have developed a novel interferometer with special etalon, and the cavity length of this etalon can be changed by pressure from vertical direction to realize phase shifting. The accuracy of this interferometer is better than 3 nm and can be improved in future research.     

大量程光纤准白光干涉绝对测距技术

提出了一种新型光纤准白光干涉测距系统,系统由定位干涉仪和扫描干涉仪两部分组成,将目标的定位过程和测量过程分开,可实现绝对距离测量。同时,在定位干涉仪中加入光开关和多组已精确标定、具有不同光程差的光纤组,完成两级多次量程倍增,使得系统可只利用短扫描导轨(如200mm)进行大量程(10m以上)、高精度(相对精度可达10~(-5)量级)的绝对测距。     

GT干涉仪压缩光脉冲的理论和实验研究

对增益开关半导体激光器产生的有啁啾光脉冲经ＧＴ干涉仪的脉定压缩效应进行了理论和实验研究。ＧＴ干涉仪由相互平行的全反射镜和部分反射镜组成。干涉仪的反射率恒等于１，其色散曲线呈周期性变化。在一个周期内，色散有正有负。调节二镜间距，使其具有适当的色散特性，可用来压缩光脉冲。理论计算和实验结果均表明，压缩后光脉冲形状随ＧＴ干涉仪反射镜间距的变化而变化。在某种情况下，光脉冲呈分裂状。在适当的条件下，可得到很好的压缩效果。实验得到最窄光脉冲的脉宽为 ５．５ ｐｓ，压缩比为 ８．４。     

用于流场显示的大口径高精度横向错位干涉仪

本文介绍了一种新型大口径、高精度横向错位干涉仪的工作原理。它使用小口径Twyman-Green干涉仪作为分束器、光栅作为检测元件,使用实时Moire法消除干涉仪系统误差,干涉仪灵敏度灵活可调,适用于真实流场的定量测试。文中还给出了此干涉仪测试高超音速风洞流场所得到的结果。     

基于LabVIEW的迈克尔逊干涉仪虚拟仿真实验系统设计

迈克尔逊干涉仪是一种重要的精密光学实验仪器,可应用于多种实验之中,是大学物理的必学内容.但由于器材数量、场地等原因,学生往往不能很好地掌握迈克尔逊干涉仪相关的知识.根据测量光波波长、介质折射率和微小位移等实验原理及教学要求,开发出一种基于LabVIEW的迈克尔逊干涉仪虚拟仿真实验系统.该系统不仅可用于学习迈克尔逊干涉仪的工作原理以及相关实验的原理,而且可演示这3个实验的基本实验操作以及进行实时数据处理.基于LabVIEW的迈克尔逊干涉仪虚拟仿真实验系统还具有界面简洁、交互性强等优点,能有效激发学生的学习兴趣,从而提升课堂教学效果.     

高灵敏度光纤MZI折射率传感器

首次在实芯光子晶体光纤中制备了横向大偏置结构光纤马赫-曾德尔干涉仪折射率传感器,并理论分析了此种干涉仪的干涉机制和折射率传感特性,以及影响折射率传感特性的各种因素;搭建实验系统,测试了折射率传感特性。结果表明,腔长330 μm传感器的干涉谱对外部环境折射率变化的响应成线性,透射谱随环境介质折射率增大而向短波方向移动,灵敏度超过-15 100 nm/RIU,灵敏度与腔长长度无关,光子晶体光纤的气孔对折射率传感特性影响很小。此种高灵敏度的光纤微腔折射率传感器适用于液体或气体的快速检测领域。     

Aharonov-Bohm干涉仪中的电子输运

利用非平衡格林函数技术,我们研究了在Aharonov-Bohm干涉仪中Andreev反射产生的量子输运特性.我们发现Andreev电流可以用一个入射电子经不同通道的Andreev反射概率来表示,并且Andreev电流有两种振荡周期(h/e和h/2e),这个物理原因是不同通道的入射电子的Andreev反射过程的干涉.通过调节系统参数(如量子点的门电压和系统的磁通等),我们可以得到非常尖锐的Andreev电流的共振峰和反共振谷,这个结果可用来设计敏感的Andreev电流开关.