计量光栅的制造和检测方法

计量光栅作为一种精密位移的测量及传感元件广泛应用于计量、数字显示、数字控制等领域，有很高的分辨力。本文介绍了计量光栅的种类，重点介绍了计量光栅制造的主要方法以及衡量计量光栅质量的基本指标和基本检测方法。     

广义衍射光栅位移测量技术的研究

广义衍射光栅位移测量技术的研究邾继贵陶国智（天津大学精密测试技术及仪器重点实验室３０００７２）衍射光栅可用于位移的精密测量，但对光栅的质量有严格的要求，从而限制了它的应用。本文从理论上研究了采用一般表面作为广义衍射元件进行位移测量的技术，分析表明：该...     

透射光栅测量光波波长实验浅析

光栅是利用多缝衍射原理使光发生色散的光学元件.广义的衍射光栅可分为透射光栅和反射光栅.近些年来,随着科学技术的进步和工业生产技术的发展,出现了光纤光栅、阵列波导光栅及全息光栅等新型光栅,这类新型光栅的产生同样也推动了科学技术和工业生产的发展.此外,光栅在物理教学和实验室中也具有重要的应用.物理实验教学中可以利用透射光栅测量入射光的光波波长,并利用光的衍射效应得出所用光栅的光学参量等.首先概括了光栅的发展历史和应用,其次以“透射光栅测量光波波长”为着手点,重点介绍了透射光栅在物理实验教学中的应用.通过进行实验操作,计算了光栅的角色散度和分辨本领,对实验数据进行分类对比及归纳总结,进而得出了透射光栅的特性及普遍规律.     

平面变栅距位相光栅位移传感器的测量精度极限

提出用透射式变栅距位相光栅作位移传感器,用标量衍射理论讨论了这种传感器的测量精度与光栅的起始栅距及栅距变化系数之间的关系,同时用时域有限元差分(FDTD)算法计算了变栅距位相光栅的衍射场,计算结果表明受衍射偏振特性的影响,这种位移传感器的测量精度在理论上存在极限.     

一个用于数控铣床的光栅测量系統

本文从光栅用于计量的基本原理谈起,介绍一个用于数字连续控制铣床的反馈测量装置的光学系统。为了获得0.01毫米的脉冲当量,该系统采用25线/毫米的黑白光栅,但采用分光的读数系统是它的特点。     

光栅莫尔条纹的辨向和细分电路研究

光栅式测量系统产生的莫尔条纹，对位移量的测量具有较高的分辨率，但不便于相对位移的测量．通过对莫尔条纹光电测量的研究，实现了辨向及细分功能．将电子技术与光栅测量系统结合，对提高测量性能，降低成本，实现测量自动化，具有一定的实用性．     

金属钢带光栅光纤角位移与线位移传感器技术研究

金属钢带光栅光纤角位移与线位移传感器技术研究史淑华许兴智徐重廉等（北京超精细工程研究所１０００８３）该项目是信息科学自动化领域中的一个重要课题。内容：钢带光栅制造技术；光栅光纤融合技术及用于角位移和线位移测量的基础研究。用于智能加工设备、机器人、石化...     

长周期光纤光栅折射率传感的研究概况

由光栅周期的不同．光纤光栅可分为布喇格光纤光栅（FBG）和长周期光纤光栅（LPG）。FBG的周期约为几百纳米．主要特性是将某一频段的光反射回去．形成以谐振波长为中心的窄带光学滤波器，LPG的周期通常为几十到几百微米，主要特性是将导波中某频段的光耦合到光纤包层中损耗掉，是一种透射型光纤器件。LPG对于温度、应力、外界折射率等参数的变化都有很高的响应灵敏度，研究表明，LPG对于温度的调协范围约为FBG的7倍．而对于外界折射率变化时的谐振峰中心波长移动量也明显高于布喇格光栅。     

利用阿贝成像原理制作全息光栅的理论分析

用相干光源照射黑白光栅,并通过透镜得到黑白光栅的像。在黑白光栅的频谱面上设置光阑,仅让±1 级衍射光通过,这样在像平面就得到全息光栅。通过改变物距和像距,可以连续改变横向放大率,从而改变像平面上光强分布的空间频率,于是在像平面上就得到强度按余弦规律变化的全息光栅。     

基于光纤光栅定位的全分布式光纤位移传感器

针对深部岩体、边坡滑移等大量程位移难于测量的问题,提出了一种基于光纤光栅定位的光时域反射位移测量原理,并开发了基于光纤光栅的全分布式光纤位移传感器.实验结果表明,基于光纤光栅的全分布式位移传感原理可行,研制的2种全分布式位移传感器均能实现位移的测量,位移灵敏度系数高达5.21,并且可通过结构设计提高位移传感灵敏度与量程.     

基于DSP的数字位移测量技术

介绍了用TMS320C54x信号处理器和光栅位移传感器设计一种智能测量仪。利用光栅传感器把位移转换成电脉冲的特点,同时利用DSP信号处理器的高速度、高性能和高集成度的优点,阐述了该测量仪的测量原理、方案实现和软件设计。主要用于位移测量与光栅尺配套。     

双光栅法测量微小位移

双光栅可用来测量微小位移,本文给出其原理和实验结果,同时对位移的测量精度进行了讨论.     

一种基于Radon变换的精密工作台微位移和转动测量方法

针对精密工作台微位移和转动测量问题,提出一种基于平面正交光栅图像Radon变换的精密工作台位移测量方法.构建了由平面正交光栅和显微摄像系统组成的测量实验台,在不同实验条件下识别了平面正交光栅的栅线间距和角度,进行了工作台运动测量实验.实验结果证明,Radon变换对噪声不敏感,能很容易地识别出不同条件下平面正交光栅的倾角和位置,可精确地测量工作台位移,测量误差小于1μm通过对现有系统测量分辨率的分析,提出了取消相机镜头和适配镜、以CCD感光面直接接收放大的光栅图像来进一步提高测量系统分辨率的方案.     

透射型亚波长二元闪耀光栅的数值模拟与分析

使用OptiFDTD对透射型亚波长二元闪耀光栅的透射场进行了数值模拟;使用FFT方法对电磁场分量进行分析,得到其各个级次的能量分布,进而分析了亚波长结构二元光栅的各个参数对衍射性能的影响。分析结果证实:透射型亚波长二元闪耀光栅可将正入射的TE波闪耀到 1级,且等分数对衍射角影响很小。给定波长,其设计主要由光栅周期、光栅材料折射率和等分数这3个参数决定。     

非接触精密角位移测量的研究

用最小二乘拟合莫尔条纹信号细分法实现对角位移的测量具有硬件简单、精确度高等优点.采用14400线/周的计量圆光栅构成的角位移测量系统,测试精确度可达0.1″.     

通电光栅对光的衍射

报道了一种栅格上有电流通过的新型光栅（电光栅）．入射到该光栅上的光，经光栅透射和反射后形成的衍射条纹，会发生收缩或扩展；光的偏振面发生旋转可产生法拉第效应．该光栅比同光栅常数的光栅具有较高的分辨率，作为一种提高光栅分辨率的新光电元件，可望应用于光电通讯     

提高光栅测距精度的四倍频判向电路

光栅是一种精密的位移检测装置，它的输出很容易和计算机接口．本文介绍了一种可提高光栅测距精度、工作稳定可靠的四倍频判向电路     

用透射光栅测波长的探讨

分析了用透射光栅测波长和光栅常量的实验中,某些因素对测量结果精确度的影响,并提出了提高测量精确度的方法和依据。     

基于FPGA器件的计量光栅细分技术的实现

主要介绍了一种基于可编程逻辑器件FPGA,用VHDL硬件描述语言作为平台,实现计量光栅4倍频细分技术的方法。采用细分技术可以提高计量光栅的分辨率和测量精度,而利用软件平台实现细分,则可以根据实际测量需要,灵活地改变电路的细分倍数。     

基于AT89S51单片机的光栅智能测量仪的设计

本文介绍了用AT89S51单片机和光栅传感器设计一种智能测量仪。利用光栅传感器把位移转换成电脉冲的特点,同时利用AT89S51单片机的低功耗、高性能和高集成度的优点,阐述了该测量仪的测量原理、方案实现和软件设计。主要用于与光栅尺配套进行位移测量。