棱镜-光栅-棱镜成像光谱仪光谱分辨率研究

为研究基于棱镜-光栅-棱镜模块(以下简称PGP模块)、光谱范围在400~1 000 nm成像光谱仪的光谱分辨率问题,提出了PGP光谱仪角色散、线色散的计算方法,并理论推导出计算PGP成像光谱仪光谱分辨率的方法.研究表明,适当减小倒线色散率、狭缝宽度、光栅周期和CCD像素尺寸,都可以提高PGP光谱仪的光谱分辨率,但若仅减小狭缝宽度,又会使进入系统的光通量减少,影响系统的信噪比.用SPECIM公司的IMSPECTOR V10系列产品相应参数的对比,印证了光谱分辨率与倒线色散率、狭缝宽度的关系.     

棱镜光谱仪的缝光源宽度对色分辨本领的影响

分析了狭缝光源宽度对棱镜光谱仪谱线的半角宽度和色分辨本领的影响,修正了棱镜的色分辨本领公式,提出了实验情况下选择缝光源宽度的参考依据,并以实例讨论了分辨本领随缝光源宽度变化的关系.     

EXAFS的分辨率和信噪比与实验参数间相互关联的探讨

本文详细讨论了EXAFS测定的分辨本领、信噪比与实验参数间的相互关联;提出了实验参数临界条件的概念及其确定的方法;在临界条件下分别讨论了分辨本领、信噪比与临界实验参数值的相互关系并由此导出如下结论:1.当入射狭缝,出射狭缝宽度均为临界参数时,EXAFS测定的分辨本领与分光晶体摆动曲线的宽度无关,而信噪比则取决于分光晶体摆动曲线宽度所表征的嵌镶块大小对强度分布和消光效应的影响。2.当接收狭缝,分光晶体摆动曲线的宽度均为临界参数时,入射狭缝可增至最佳宽度,其分辨本领不仅保持不变,还能显著提高信噪比。当入射狭缝继续增大,超过最佳宽度时,信噪比不再增加。文中由此指出:当所用分光晶体完整性欠佳时,以采用结论1的条件为宜;当分光晶体完整性较好则应采用用结论2所提出的条件。     

无狭缝彩虹全息图的特性分析

分析了无狭缝彩虹全息图的噪声、衍射效率以及分辨本领。给出了其衍射效率与综合狭缝宽度、噪声与平移距离的关系。     

狭缝宽度对光栅光谱仪分辨率影响的实验研究

分辨率是光栅光谱仪的一个重要参数,但因为光谱仪的高度集成性,围绕光谱仪的实验教学往往侧重于教学生如何使用光谱仪,使学生很难直观地建立起分辨率与狭缝宽度之间的关系。该文从WGD-8A型多功能光栅光谱仪的结构与工作原理出发,以氢氘灯的656. 11 nm和656. 28 nm双线为对象,测量了不同入射狭缝宽度和出射狭缝宽度下氢氘灯656. 11 nm和656. 28 nm双线光谱,并对测量结果做了谱线拟合,获得了不同缝宽条件下的谱线半高宽度。实验结果表明,光栅光谱仪的分辨率随着狭缝宽度的增加而降低,其灵敏度对出射狭缝的变化更为敏感,为了使光谱仪获得最为理想的分辨率,应该将入射狭缝宽度设定在0. 35 mm附近,而将出射狭缝的宽度设定在0. 18 mm以内。     

光栅光谱仪狭缝宽度对谱线图样影响

通过对光栅光谱仪入射狭缝宽度的调节,观察屏幕上谱线,分析波长的分布,研究入射狭缝宽度对谱线图样的影响。分析了入射狭缝与谱线图样之间的关系,表明谱线图样中峰的数量和光的种类数跟入射狭缝宽度成正比关系,这对波长的精确测定有着很大的影响。     

对光栅衍射实验中衍射条纹宽度的分析

通过对光栅衍射实验中衍射条纹宽度成因的分析,阐明实验中观测到的衍射条纹宽度主要是由平行光管的狭缝的宽度引起的,特别是在衍射角θ≤30°的小角度衍射、光栅常数a=1/300 mm,其效应大约是其他展宽效应总和的35~85倍。     

LED自由立体显示系统交错阶梯狭缝光栅的设计

光栅结构是狭缝光栅式LED自由立体显示系统的核心部分.为了进一步提高狭缝光栅式LED自由立体显示系统的性能,提出了一种交错阶梯狭缝光栅结构设计方法.Tracepro仿真实验表明交错阶梯狭缝光栅能够有效分离不同视点图像,适用于构建狭缝光栅式LED自由立体显示系统.实验结果进一步证实:在莫尔条纹弱化方面,交错阶梯狭缝光栅优于阶梯狭缝光栅;在视点图像间串扰抑制方面,交错阶梯狭缝光栅优于传统倾斜狭缝光栅.     

WGD-8A型光栅光谱仪光谱分析系统的研究

分析WGD-8A型光谱分析仪器的工作原理。讨论其波长标定方法,在考虑入射狭缝宽度、衍射宽度等因素的情况下,结合瑞利判据推导出它的实际最小可分辨波长。利用WGD-8A型光栅光谱仪测量钠原子光谱,分析其所属线系。     

利用Matlab实现光栅衍射可视化教学

通过Matlab编程研究透射光栅狭缝数对衍射光强分布的影响,结果发现：主极大的宽度随狭缝数N的增大而减小,其强度随狭缝数N的增大而增大;当N越大,次极大明纹的线宽越小,其光强越弱;当N很大时,次极大似乎完全消逝,形成明锐主极大的宽广连续暗的背景。这一结论,为光栅设计和优化提供较强的理论依据,对光栅衍射及其实验教学具有一定的应用价值。     

实验中采用CCD光谱测量原理的初步研究

利用物质辐射的特征光谱,分析物质的化学成分和研究物质的结构是光谱分析的基本内容。利用大学物理实验中线阵CCD（电荷耦合器件）作传感器件光谱分析的方法进行理论和实验研究。该系统主要由光栅、CCD传感器及数据采集卡、计算机等部分组成。实验表明该测量系统具有较高的测量精度,特别适用于瞬态过程的光谱分析。     

宽频带部分相干光经光栅衍射的光谱变化现象

研究宽频带部分相干光经过光栅衍射后的光谱变化,探讨光谱变化与入射部分相干光的空间相干度、入射狭缝的宽度,以及观测点的位置等关系.结果表明,高斯-谢尔模型(GSM)光束经光栅衍射后,其±1级衍射光束不同位置处的光谱将发生变化,即有的点处光谱将发生红移,有的点处光谱将发生蓝移,并且衍射光束的衍射角与角频率成反比.此外,单缝缝宽越大,GSM光束传播距离越长,光谱宽度Γ值越大,即光谱越宽.最后,从理论上给予论证.     

光栅衍射的仿真实验研究

采用Labview图形化编程模拟光栅衍射光谱,可以非常方便地调节光栅常数、入射光波长、总缝数、单缝宽度、入射方向等参数,观察到衍射光强分布的相应变化,展示光栅光谱的全貌,便于分析衍射光栅的特点。这种方法作为辅助教学手段,有助于学生更加深刻地理解光栅衍射的特征和规律,提高教学质量。     

分布式光纤光栅测温系统的理论分析

介绍了分布式光纤光栅F-G腔基本原理,分析了光纤光栅温度传感器的理论,设计了分布式光纤光栅测温系统,采用波长探测解调系统实现对温度的准分布式多点测量,从理论上说明了其可行性和具有较高的温度分辨率.     

弹芯激光检测技术

针对弹芯的结构特点和检测要求，根据光三角测量原理、激光扫描测量原理、CCD摄像原理，光栅位移测量原理的非接触检测方法，对弹芯尺寸自动测量仪进行了总体设计，其中包括激光扫描系统、激光光三角测头系统、CCD摄像系统、光栅位移测量系统、精密机械系统、计算机控制和数据处理系统等。     

基于蒙特卡罗的光栅衍射条纹强度仿真预测

为更加形象、直观展现光栅衍射现象,了解光栅衍射条纹强度变化情况,研究基于蒙特卡罗方法和MATLAB的光栅衍射条纹强度预测方法。依照惠更斯-菲涅耳原理获取光栅衍射强度分布,利用蒙特卡罗方法随机模拟特点,使用MATLAB软件仿真研究光栅衍射条纹强度变化情况,通过各参数值变化获得相应衍射光强分布情况。研究时改变光栅缝数分析光栅衍射条纹主极大强度变化情况,改变光栅常数、缝宽以及波长等参数,分析光栅衍射条纹次极大强度变化情况。研究得出：光栅缝数越多,主极大越大,光栅衍射条纹强度越强,光栅衍射主极大强度受多条单缝衍射强度调制;光栅常数越大次级大强度分布密度越大,缝宽增加衍射现象变弱;波长变大光栅衍射谱线渐宽,锐度降低。     

CCD调制传递函数测量的处理技术

调制传递函数（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ－ＭＴＦ）是评价成像系统质量的重要指标。介绍了用ＭＴＦ来评价ＣＣＤ的质量方法，给出调制传递函数的测量方法，讨论了ＣＣＤ接收正弦光栅图样后的数据采集、转换及处理技术。结果表明，本方法具有成本低、简便易测、精度高等优点。     

小型双向聚焦质谱计磁分析器的CAD

报道了扇形磁分析器的计算机辅助设计.特点是:利用离子束倾斜入射与出射实现双向聚焦;采用非均匀磁场修正二级象差;适当减小极靴宽度并附加磁垫片,实现了磁场成形。