径向剪切干涉测量中基于Zernike多项式的波前重建

径向剪切干涉波面不能直接反映被测光学波面,因此提出一种径向剪切干涉测量中被测波前重建的新方法．该方法基于Zernike多项式最小二乘法拟合的基本原理来确定波前重建表达式．推导出径向剪切相位Zernike多项式系数与被测波前Zemike多项式系数转换关系．对算法进行计算机模拟,并应用于实际径向剪切干涉测量,结果证明该方法具有可靠的波前重建精度．     

用计算机模拟轴晶体双折射现象

利用计算机绘制演示图形，样拟并分析了单轴晶体双折射理角及规律。     

飞秒脉冲在双折射光子晶体光纤正常色散区传输时色散波的产生机理及控制

利用自行研制的双折射光子晶体光纤（PCF）进行了30fs脉冲传输实验,首次发现入射脉冲的中心波长位于PCF的正常色散区也可以产生显著的蓝移辐射,蓝移辐射的特征与入射脉冲的偏振化方向有关,入射脉冲沿PCF的慢轴偏振时蓝移辐射中出现了明显的双峰结构,随着初始入射脉冲中心波长的增大蓝移辐射中双峰之间的波长差增大,利用色散波与入射脉冲的相位匹配解释了蓝移辐射产生。当入射脉冲偏振化方向与PCF的X轴夹角45°时,两偏振模之间的交叉相位调制和相干耦合会导致脉冲俘获,使得蓝移辐射向短波方向的移动受到抑制。通过相位匹配条件和入射脉冲偏振化方向的调节可以有效地控制双折射PCF中正常色散区蓝移辐射的产生。     

光子噪声受限的波前传感器的实验研究

以自适应塑远镜技术中应用最广的哈特曼(Hartmsnn)型波前传感器为例,利用光子计数技术对单孔径望远镜在光子噪声受限条件下所能探测到的目标星等极限、探测灵敏度极限以及探测速率极限等基本问题作了实验和理论研究。结果表明,利用文中所述的刀口式哈特曼波前传感器,在光子噪声受限条件下,在1ms探测时间内,在波前误差探测灵敏度为十分之一波长的情况下,可探测到八等星目标。为了在光子计数技术基础上准确标定实验目标的星等,研究分析了进入波前传感器的光通量与探测到的对应光电子通量之间的关系,给出了计算模式、计算机模拟结果和实验结果。     

线双折射对高圆双折射光纤电流传感器输出信号的影响

对采用高圆双折射光纤的电流传感器中光纤特性的不完善,如光纤中存在的固有线双折射及弯曲引入的线双折射,传感器输出信号受到的影响进行了详细的理论分析及数值计算,获得了线双折射影响传感器输出信号的数据及曲线,并提出消除光纤中线双折射对传感器输出信号影响的方法。这些结果对分析传感器实际测量结果,提高传感器稳定性及性能以及传感用高圆双折射光纤的设计等都有很大的实用和参考价值。     

弱光Hartmann-Shack波前传感器的阈值选取

研究以像增强CCD为光电探测器的弱光Hartmann-Shack(H-S)波前传感器在质心同探测过程中阈值选取对质心探测精度的影响,首先给出了阈值选取对质心探测系统误差和随机误差的影响,一义质心测量精度的评价指标,并根据此指标指出阈值选取的最佳范围为－3σr≤Tm≤-σr,并以实验验证了理论分析结果。     

基于Hartmann-Shack波前传感器的实时人眼像差测量

为实时、准确地测量人眼的像差,保证人眼像差校正时数据的准确性,依据Hartmann-Shack波前传感器测量像差探测原理,设计搭建了一套基于Hartmann-Shack波前传感器的人眼像差实时测量系统。用该系统对人眼的动态像差进行了测量实验,对实验的结果进行了分析。实验结果表明:为了满足传感器获取光斑图及保证人眼的安全,入瞳的激光功率80μW较为合适;像差测量的结果折算成屈光度与主观方法验光值结果基本相符;动态像差连续测量观察像差波动的时间约在0.2~0.5 s,与人眼的波前像差变化频率在5 Hz左右的结论基本相符。结果表明该系统满足了人眼像差测量的可行性和准确性要求。     

双折射型晶体Interleaver公差分析的优化设计

该文提出用于16波分双折射型晶体interleaver公差分析的优化设计方法.在此种器件加工过程中,对晶体的长度以及方位角都要给定一个合理的公差范围.基于这个要求,作者采用蒙特卡洛(MonteCarlo)方法,编制了一整套计算机程序去仿真在晶体加工过程中尺寸公差对器件性能的影响,并通过仿真找出最佳晶体长度和方位角的公差范围.仿真结果表明,当晶体长度和方位角公差分别为1.0μm和0.5°时可实现优化设计.     

改善石英晶体双折射滤波器次极大的优化设计

针对双折射滤波器中器件损耗的情况,同时为了改善滤波光谱的次极大,设计了一种新型滤波器,并从原理上作了分析,此新型滤波器与原有多级滤波器相比,主要的改进在于减少了所用偏光镜的数目,从而提高了出射光的透过率.以Schoolman型石英晶体双折射滤波器为例,将此新型滤波器与原有结构进行了比较,从理论上分析了在考虑各器件损耗的情况下的滤波特性,结果表明,此滤波器具有减少出射光损耗的显著效果.     

对双折射不敏感的光纤电流传感器系统研究

讨论了双折射对光纤电流传感器稳定性影响，并介绍了一种采用光学偏振控制器、块状玻璃传感头和单光路检测的光纤电流传感器。理论分析和实验结果表明，这种结构的光纤电流传感器能够有效地消除输入、输出光纤及传感头的双折射对系统测量灵敏度的影响，使系统工作稳定可靠。     

用重折率法鉴别材料中的晶相转变类型

材料研制中经常要对材料的有关物相及其相变进行经常的、大量的检测。在这些检测中遇到的最大难题是相变类型。该文提出如何用重折率法来检测晶相的相变类型。这种方法简便。     

Optical wavefront distortion due to supersonic flow fields

The optical wavefront distortion caused by a supersonic flow field around a half model of blunt nose cone was studied in a wind tunnel. A Shack-Hartmann wavefront sensor was used to measure the distorted optical wavefront. Interesting optical parameters including the peak variation (PV), root of mean square (RMS) and Strehl ratio were obtained under different test conditions during the experiment. During the establishing process of the flow field in the wind tunnel test section, the wavefront shape was unstable. However after the flow field reached the steady flow state, the wavefront shape kept stable, and the relative error of wavefront aberration was found small. The Shack-Hartmann wavefront sensor developed was proved to be credible in measuring quantitatively the optical phase change of light traveling through the flow field around model window.     

双折射现象的电磁理论解释

双折射现象中,一束光线在晶体中传播时会被分成寻常光线和非常光线,并且这两束光线的波阵面明显不同。本文从电磁学的角度对上述现象发生的机理进行探讨,以期为双折射现象的研究提供新的思路。     

温度型光纤白光干涉传感器的研究

根据光纤白光干涉传感器的测量原理,提出了一种采用半导体热电制冷器件的温度控制电路系统并利用它进行温度测试实验.实验结果表明：这种温度控制系统在温度测量的应用中线性非常好,而且升温过程和降温过程中每一个相同的测量点基本重合,具有很好的重复性和可用性,可对温度进行准确测量.     

新型防爆光纤液位检测系统的研制

设计了一种新型本安防爆光纤传感器，测量易燃易爆液体贮罐液面高度，从而确定不同时刻的液体贮存量，光纤感应采集传输液位高度和变化方向信号，经光电转换、信号放大、CPLD数据处理后，将信号输入到计算机进行计算管理，显示并打印出易燃易爆液体输出或输入和库存量，这种系统特别适用于石油化工等领域的液位检测。     

共路移相剪切干涉测量仪的研制

介绍一种用于非球面面形测量的剪切干涉仪．仪器采用新型剪切发生器,可实现完全共光路和分步相移干涉,其结构简单,有较好的抗干扰性、稳定性和可靠性．实验结果表明,仪器重复性达到λ／５０．     

光学脉冲磁场传感测量中线双折射的补偿

线双折射是制约光学磁场传感器实用化的重要因素之一.为降低线双折射对光学磁场传感器稳定性和输出精度的影响,提出了光路补偿和电路补偿两种方案.光路补偿中使用一对光轴正交的磁光晶体材料作为传感元件,利用琼斯矩阵进行了理论推导,并进行了仿真验证.电路补偿适用于线双折射较大的情况,在交、直流分量中引入修正因子再进行信号处理,仿真计算得到修正因子的最佳值.结果表明,提出的两种方案均能提高输出线性度,改善系统输出误差.     

光纤磁场传感器对线双折射敏感度的分析

为了降低光纤磁场传感器中线双折射对系统输出的影响,提高测量系统的稳定性.介绍了基于法拉第磁光效应小型光纤磁场传感器的系统结构,利用琼斯矩阵对线双折射及入射起偏角对传感器输出特性的影响进行了推导与仿真.分析了系统对线双折射变化的敏感度大小与起偏角的关系,确定了最佳起偏角的范围.分析表明,当入射起偏角取一些特殊值时,能够将系统对线双折射变化的敏感度降到最低,提高了系统的稳定性和可靠性,为光纤磁场传感器的实用化设计提供了参考.     

多气体红外光学传感器的研究

为了解决目前红外光学传感器只能进行单一气体检测的问题,基于红外光谱吸收原理,设计了可以同时测试三种气体的光学传感器。提出了一种内壁由相交的双椭圆球面旋转构成,且具有折叠反射光路的圆筒式气室结构,解决了微气室结构实现高聚光度与集成度的关键技术问题。传感器内部有四个单通道探测器(一个参考通道和三个测试通道)和一个红外光源。通过对气室的合理布局,实现了一个传感器测试多种气体。利用响应通道输出信号与参考通道输出信号求比值计算气体浓度的方法,消除了外界环境对测试结果的影响。经过测试,在气体浓度较低的范围内,传感器的最大测量误差仅为±0.05%。