计量光栅测量技术研究

计量光栅形成的莫尔条纹对位移的光学放大作用，在位移精确测量领域有很高的工程价值。光栅线位移传感器得到很大发展，成为该领域关键技术。     

投影系统中高质量全息正弦光栅的研制

为了解决结构光三维测量系统中对高质量全息正弦光栅的要求,文章提出了一种高质量正弦光栅的制作方法,该方法可以方便地精确调整所需要的条纹频率和在线观测条纹质量;制作的光栅条纹平行度及均匀性好,光栅常数控制精确,而且畸变小,能获得良好的正弦性条纹分布。     

基于改装的迈克尔逊干涉仪测量微小长度的三种方法

用光栅、霍尔片、同名磁极、数显游标卡尺和改装后的迈克尔逊干涉仪组合成光电放大位移综合测微仪。在此仪器上用光栅放大位移法、霍尔式微位移传感器法和干涉条纹放大位移法测量微小长度。     

计算机模拟Moire条纹现象

利用计算机图像技术产生周期性条纹方法模拟光栅叠加实现Moire条纹现象.考察Moire条纹的空间放大作用,研究一块光栅相对另一块平移时产生的Moire条纹移动过程,计算Moire条纹在平移过程中探测器的输出变化关系.     

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。     

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，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。     

莫尔条纹应用的初探

简单介绍莫尔条纹的产生和对称性的原理,由于莫尔现象对细微位移、转动和形变极其敏感,因而可以在光学校准、结晶学和信息科学的文档加密、防伪中加以应用.主要根据莫尔条纹和源图案具有自相似结构的特点对其在防伪标志的应用方面进行了初步探讨.并着重莫尔条纹的放大性,介绍其在光栅传感器中的应用及测量方法.     

莫尔条纹应用初探

简单介绍莫尔条纹的产生和对称性的原理,由于莫尔现象对细微位移、转动和形变极其敏感,因而可以在光学校准、结晶学和信息科学的文档加密、防伪中加以应用.根据莫尔条纹和源图案具有自相似结构的特点对其在防伪标志的应用方面进行了初步探讨.并着重莫尔条纹的放大性,介绍其在光栅传感器中的应用及测量方法.     

全息曝光条纹锁定研究与装置设计

全息曝光环节干涉条纹的稳定性对于潜像质量的高低有着直接的影响,进而影响掩模形貌和离子刻蚀后光栅的槽型.为了保证干涉条纹的稳定性,依据反馈控制的理论,构造闭环反馈控制回路,采用光电探测器进行误差信号(光信号)的提取,经过光-电转换,得到电信号,由于信号极其微弱,再先后通过前置放大,差动放大,积分电路,对所得误差信号进行处理,形成补偿信号,最后利用压电陶瓷进行电压-位移转换,利用转换出的位移信号对光路实施补偿.实验结果表明:该条纹锁定系统能够实时对光路稳定性进行良好的补偿控制,消除外界干扰带来的影响.     

错位云纹干涉法─测应变场

本文采用高密度（６００ｍｍ－１）位相型正交闪耀衍射光栅的试件栅，提出了几种错位云纹干涉法，获得了基本上不包含初始条纹的四个位移分量偏导数 场和三个全场位移和应变花 条纹图样；由此可以分别确定试件表面上各点的全应变信息（εｘ，εｙ，γｘｙ）；并实现了应变条纹实时观测。     

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     

自带计量标准器的二维位移工作台研究

提出以平面正交衍射光栅作为二维位移工作台计量标准器的方法，随工作台的移动，光栅能同时检测一个平面上两个方向的位移．阐述了正交衍射光栅作为位置检测元件的工作原理及其光路布置方法。二次衍射光线的两两迭加，形成两组干涉条纹信号，且这两组干涉条纹信号的相移与光栅两个正交方向的位移呈正比，通过光电转换和计数细分处理电路得到条纹信号的相移；检测光路布置在工作台下方，通过几组直角棱镜使干涉条纹信号进入光电探测器．实验分析了工作台的测量精度，有效分辨率提高到10nm．     

光栅传感器及在轮毂椭圆度测量中的应用

阐述了光栅传感器的测量原理,并利用光栅精密测量的特性,开发了车轮毂椭圆度的测量装置。该装置应用光栅传感器采集位移信号,采用光栅莫尔条纹和光电转换原理将被测位移量转换成数字脉冲信号输出,采用脉冲辨向及四倍频细分电路以实现信号方向识别及提高测量精度,将产生的脉冲信号通过单片机控制程序实现数字显示。     

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。     

倍频光栅的莫尔条纹研究

用傅里叶频谱分析方法研究了横向莫尔条纹中一个光栅倍频时莫尔条纹的变化，论证了倍频光栅形成的莫尔条纹方向与等周期两RoncK光栅形成的莫尔条纹方向相同，其周期与两小周期光栅的莫尔条纹周期相同，其对比度随倍率的增加而减小的特点，呈现莫尔条纹效应的主要是等栅距光栅和二倍频光栅，介绍了产生倍频光栅的一些方法，如采用滤波的方法，消去光栅的0级衍射波，形成倍频光栅；采用球面波照明光栅，形成倍频的光栅的自成像等，举例说明了其应用，这些应用表明二倍频光栅莫尔条纹可使结构紧凑，测量简单，或使分辨率提高一倍。     

光栅测长系统的研究

光栅是由等节距的刻线均匀排列的光电器件。按工作原理,有物理光栅和计量光栅,后者主要利用光栅的莫尔条纹现象,广泛应用于位移的精密测量与控制中。计量光栅按对光的作用,可分为透射光栅和反射光栅;按光栅的表面结构又可分为幅值（黑白）光栅和相位（闪耀）光栅;按用途可分为长光栅（测量线位移）和圆光栅（测量角位移）。本文主要讨论长度测量的黑白透射式计量光栅系统。     

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．     

基于BP神经网络的光栅莫尔条纹细分方法

一种基于BP神经网络的光栅莫尔条纹细分方法可以提高光栅莫尔条纹的细分精度。在1个莫尔条纹信号周期内采集多个样本点进行差值细分,利用3层BP神经网络,将获得的差值作为网络输入,该样本点在1个栅距内的微位移量作为目标输出,建立合理的网络模型,与DSP微处理器相结合实现莫尔条纹细分。通过对样本点的学习,莫尔条纹细分精度可以达到0．001微米级。同时对非样本点进行验证,实验结果表明该系统具有可行性。     

基于莫尔条纹实现体全息存储系统的准确寻址

利用光栅莫尔条纹实现角度多重体全息存储系统中精密移动平台的位移检测，有效地削弱该系统寻址的系统误差，提高了全息存储系统的数据读出的准确性．实验中在Fe：LiNbO3晶体中存储了300幅全息图，各幅全息光栅振幅不仅均匀性好，而且振幅相对较大。     

光电式光栅刻划机干涉控制系统及精度分析

采用莫尔条纹法对光栅干涉仪在工作过程中产生的干涉条纹进行分析,利用莫尔条纹的平均误差作用减少光栅刻划过程中的局部误差。实验研究表明,该方法控制光栅刻划机刻划出300l/mm和600l/mm的光栅,受环境影响小、结构简单且装调方便。