基于空间光调制器的相移数字全息实验研究

设计并搭建了基于空间光调制器的相移数字全息实验装置,用计算机控制空间光调制器产生实验所需物体,并且控制相关物体参量,完成了基于空间光调制器的透射式数字物体的全息记录和数字再现．实验结果表明相移数字全息方法优于一般数字全息,基于空间光调制器的相移数字全息方法具有物体数字化、物体参量可调、可实现动态物体等显著特点,为相移数字全息提供了更广阔的应用前景．     

一种改进的粉末倍频技术的研究

提出一种改进的粉末倍频技术.采用光纤探测器探测粉末样品的倍频光和基频光,大大提高了测量结果的精度.光纤探测器能灵活地绕粉末样品旋转,可以方便地测量样品的倍频光强在周围空间的分布.应用这一测试方法对不同尺度范围的标准KIO3晶体粉末透射倍频光和反射倍频光的位相匹配特性进行了测量,结果表明,反射倍频光为非位相匹配,相干长度约58μm,而透射倍频光具有位相匹配特性.测量发现,KIO3晶体粉末颗粒尺寸在187.5～250μm时,其透射光也能实现较好的位相匹配.     

改进的三步相位测量轮廓术

提出一种的可控制相移量的新三维测量方法,按照预定的相移量将三幅等相移正弦光栅图设定好,由投影仪投影该三幅光栅图到待测物体表面,对应采集三帧变形条纹图,通过改进的相位计算模型提取相位,结合高度映射公式计算出物体三维面形.新改进的方法可以有效地提高测量精度,仿真实验表明了该方法的有效性.     

光栅相移空间光桥接器研究

设计了适用于相干光接收系统的新型2×2的90°和180°空间光桥接器.其主要由4片光栅和可进行精密位置控制的移动器所组成,光栅衍射实现信号光和本振光的分光和合成,光栅的相对位移产生所需的相移.其具有体积小、重量轻和宽光谱使用的特点,和传统的2×2的90°空间光桥接器相比,更是具有不必损失50%能量的优点.     

干涉条纹抖动误差的消除方法探讨

针对不可避免的激光光束的指向误差带来的干涉条纹抖动,去除干涉图像高频部分从而找到干涉条纹抖动量并进行误差消除.在非局域空间光孤子大相移的测量实验中,运用此方法,成功地得到了消除激光器指向误差的相位随功率的变化图,从而实现了非局域空间光孤子大相移的测量.     

帽顶光束Z扫描特征曲线的非对称参量

研究了描述帽顶光束Z扫描曲线峰谷相对大小的非对称参量A随远场光阑的线性透过率S和三阶非线性折射相移Φ1之间的变化关系.结果表明对于光克尔介质,当S=0.156时,帽顶光束Z扫描特征曲线的峰高等于谷低且与三阶非线性折射相移Φ1无关,实验中取这一特殊值S,可以很方便地对测量的结果进行归一化处理.此外,分析了高阶非线性效应对非对称参量A的影响,发现当S=0.156时,可以从单一Z扫描特征曲线来判断非线性光学介质是否具有高阶非线性效应以及高阶非线性系数的符号.     

纤维层面密度的光学新算法

为了寻求通过测量光学信号计算各种纺织纤维集合体的面密度分布的准确方法,针对纺织纤维对光具有吸收、反射和散射的特性,基于Kubelka-Munk双通道模型透射公式,推导出通过光学信号计算层状纤维集合体任意一点处的相对面密度的算法,称为Wu-Wang(W-W)透射算法.采用已知面密度的棉纤维和羊毛纤维试样各一组,借助数码光学元件搭建的装置测得纤维层的透射光图像,以W-W算法计算出各试样的相对面密度,发现与其他方法测试的基准面密度高度吻合.并与Lambert-Beer模型的计算结果作比较,证明W-W算法获得的光学相对面密度与真实面密度非常吻合,验证了此面密度算法表征的相对光学面密度的准确性.W-W新算法可以广泛应用于纤维长度分布和多种结构的纤维集合体面密度的测量.     

基于相移误差的五步相移算法

利用相移技术进行相位测量时,相移误差是相移算法的主要误差来源.本文提出一种五步相移算法,可以减少相移误差.先由傅立叶变换求出相移误差,然后用相移误差计算相位分布.由傅立叶变换测量相移误差,测量速度快,简单易行.对系统存在相移误差和探测器非线性误差时进行了仿真,结果表明:该文提出的五步相移算法较该算法的三步、四步相移算法,误差最小,测量精度最高.     

可定量测量的透射式微分干涉显微系统

为满足透明体表面形貌定量测量的需要,研制成功了透射式微分干涉显微测量系统,该系统包括透射式微分干涉显微镜,CCD摄像机,检偏器旋转驱动部件,计算机及相关测量软件。介绍了测量原理、公式、相移干涉方法以及将一台普通反射式干涉显微镜,改装成透射式微分干涉相衬显微镜的关键技术。利用改装好的装置对几种透明体的形貌进行了重构。结果表明:该系统较好地解决了透明体表面形貌的重构问题,在一般实验室条件下,无须采取任何隔振和环境控制措施,测量系统重复性、稳定性均优于2nm,测量范围不受半个波长的限制,有广阔的应用前景。     

机械微动相移三维形貌测量系统

相移轮廓术是一种常用的测量物体三维形貌的方法,其中获得精确相移是至关重要的.根据相移轮廓术的基本原理.设计了机械微动相移控制系统.计算机编程产生脉冲输出给IPC5373工控板控制步进电机运转,再通过机械装置实现投影光栅的微操动,从而现实三维形貌测量的相移.实验结果表明,该系统简单且操作方便,提高了测量系统的精度和自动化程度,有一定的实用价值.     

椭圆法用于阴极溶出伏安法测定铅的研究

用新物理量Ｖｏｐ的椭圆法对阴极溶伏安法分析的含铅的一系列溶液进行了研究。结果表明：光学方法和电化学方法所得分析结果一致,且利用椭圆法测量的工作曲线相关系数更好。     

1/2波长复合变幅杆的数值设计

为改善超声加工中变幅杆的某些性能,如提高放大系数等,需设计1/2波长复合型变幅杆。在传统变幅杆理论基础上,提出了一种复合变幅杆的数值设计方法,不需要进行繁琐的公式推导即可方便地计算得到复合变幅杆的固有频率、节点位置、位移曲线、放大系数等参数。计算结果与传统设计方法及有限元分析结果进行了比较,三者非常吻合,表明了数值设计法的可行性和有效性,为复杂的复合变幅杆设计、分析提供了一种新的方法。     

等离子体频率特性对电磁波反射的影响

应用(FD)2TD数值方法对电磁波作用于等离子体上的反射系数幅值和相位进行了研究,并与解析解进行了比较,证明了该方法的正确性.应用该数值方法计算了等离子体频率分别为10、20和30 GHz三种情况下的电磁波反射系数和相位,以及碰撞频率分别为5、10和20GHz三种情况下的电磁波反射系数和相位,并分析了反射系数和相位的变化规律,结果表明:等离子体频率对反射系数幅值和相位的影响较大,但总趋势基本一致;而碰撞频率对反射系数幅值和相位的影响很小,大部分情况下几乎可以忽略不计.     

基于幅值谱比对滤波的梁式桥实测冲击系数计算方法

针对目前桥梁实测冲击系数计算方法中,结果受检测人员主观判断影响较大、计算假定与实际工况存在偏差等问题,以低通滤波动、静分离法的核心思想为基础,提出了改进的频域幅值谱比对滤波法用于桥梁冲击系数计算中的动、静位移分量分离。该方法针对动位移结果中静态分量受测试条件干扰程度低、冲击系数检测不需要信号实时处理等工程特点,通过比对多条动位移时程曲线的频域幅值谱结果,根据测试曲线频域幅值谱之间的相似性特点,自适应的确定滤波截止频率,有效地解决了传统窗函数低通滤波法截止频率估计困难的问题。数值计算结果证明,此方法可准确地提取出动位移曲线中的静态趋势项,可作为桥梁真实静位移结果的良好近似。同时,此方法受试验车辆行驶速度、桥面平整状况、测试噪声影响较小,具有良好的工程适应性。     

基于位移测量的电液伺服阀动态测试方法

为了解决电液伺服阀动态测试中速度传感器在灵敏度、振幅和安装精度等方面存在的问题,设计了一种新型的基于位移测量的动态测试方法.该方法只需安装位移传感器作为无载油缸动态检测装置.位移信号经过放大滤波、高速采集、正弦拟合和微分变换等一系列软硬件数据处理后获取速度信号,并计算动态特性.理论分析和试验研究表明,这种新型的测试方法消除了速度传感器存在的弊病,能显著提高伺服阀低频时的动态测试精度,有效简化了安装和测试过程.     

改进的低复杂度幅度相位估计波束形成算法

针对低复杂度的最小方差方法虽降低计算复杂度但成像质量不高的问题,提出了一种改进的低复杂度幅度相位估计波束形成算法.通过抽取协方差矩阵的有效行来计算自适应加权值,其中,有效行数的选取由更加准确的高斯相位相干系数确定,然后再用高斯相位相干因子对加权矢量做进一步修正,从而达到降低复杂度的同时保证成像质量的目的.通过实验验证,将改进算法与原算法和另一种降低复杂度的波束域方法进行对比分析,充分证明了改进算法在降低复杂度和提升成像质量方面的优越性.     

The development of Bi Fe O_3-based ceramics

The multiferroic properties of Bi Fe O3-based ceramics were improved through optimizing their sintering method and doping with certain rare earth elements in pure Bi Fe O3. Some methods, especially liquid-phase sintering method has largely decreased the densities of oxygen vacancies and Fe2in Bi Fe O3-based ceramics, and thus their resistivity became high enough to measure the saturated polarization and the large piezoelectric d33 coefficient under the high electric field of [150 k V/cm. Besides,multiferroic properties were improved through the rare earth elements’ doping in pure Bi Fe O3. Magnetization commonly increases with the proportional increase of Nd,La, Sm and Dy contents up to ＊30 %, while ferroelectric phase can transform to paraelectric phase at a certain proportion. An improved magnetoelectric coupling was often observed at ferroelectric phase with a relatively large proportion. Besides, an enhanced piezoelectric coefficient is expected in Bi Fe O3-based ceramics with morphotropic phase boundaries as they are already observed in thin epitaxial Bi Fe O3 films.     

弹簧劲度系数对单向阀开启过程的影响仿真研究

利用FLUENT软件UDF及动网格技术,研究了弹簧劲度系数对单向阀开启过程影响,结果表明:开启过程中第一次往复振荡幅度相对较大,第二次往复振荡后阀芯位置几乎稳定;弹簧劲度系数与阀芯达到的最大位移、平衡位置位移呈线性递减关系;阀芯达到最大位移处及平衡位置处所用时间随着弹簧劲度系数的增大逐渐减小;稳定时入口和出口之间压差随着弹簧劲度系数的增加线性递增.     

基于自动识别系统信息相关系数法的阵列幅相误差校准方案

针对高频地波雷达系统的工程应用,提出一种基于自动识别系统(automatic identification system, AIS)信息相关系数法进行阵列幅相误差校准的方法。该方法利用低信噪比的舰船回波信号,可以实现同步校正,不需要专门部署应答器,且成本低,对于不能借助直达波校准的单基地高频地波雷达系统同样适用。分析现场的实测数据结果表明,通过该方法对阵列幅相误差进行校准可以获得稳定的幅度、相位校准值,校准后多信号分类(multiple signal classification, MUSIC)空间谱估计方位角的准确性和分辨率得到大幅度提高,进而显著改善利用MUSIC算法估计海流方位角的高频地波雷达系统海流探测性能。     

水驱后三元复合驱全过程的相渗曲线变化趋势研究

选用大庆油田有代表性某储层天然岩心的平行样,水测渗透率分别在1 000、600、200×10-3μm2左右。采用恒速非稳态法分别测定了水驱、三元复合驱(注入0.8 PV)及后续水驱全过程的相对渗透率曲线。研究结果表明:注入三元复合体系溶液后相渗曲线形态发生明显变化:驱替相的相对渗透率先降后升,油相的相对渗透率先升后降;且相渗曲线的等渗点增加(本实验增加为3个);岩心渗透率越高,第一等渗点与第三等渗点的跨度越大,残余油饱和度越低。