提高迈克尔逊干涉仪实验精度的方法研究

迈克尔逊干涉仪的调节与使用是光学教学中的一个重要实验,本文对影响实验结果的仪器调节和干涉条纹测量进行讨论并提出了改进方法,使实验结果的相对误差由６％左右降至２％左右,提高了实验精确度。     

扫描法布里—珀罗干涉仪测量金属薄膜反射系数的实验原理

介绍了利用扫描法布里—珀罗干涉仪,对金属薄膜反射系数进行准定量测量的实验原理;并对几种已知的反射系数Ｒ进行了实验验证;最后对此方法进行几点讨论。     

基于迈克尔逊干涉仪的激光CCD微位移测量系统研究

介绍了一种可进行动态微位移激光测量系统。该系统以He-Ne激光器为光源,配以去噪装置、判向变频系统、CCD视频信号的高速动态采集系统、微机处理系统及干涉图处理软件包等,基于位相调制的基本原理,实现了微位移的精确测量。与传统测量方法相比,其精度、误差、灵敏度及稳定度都有较大提高,并实现了微位移的全自动测量。     

基于小波变换的全光纤微位移干涉测量仪

设计了一种基于小波变换的全光纤微振动干涉测量仪,通过小波分析对干涉信号进行处理,得到实际的位移信息。并给出了具体的理论分析,实验结果证明了利用小波变换处理干涉信号是一种有效的方法。     

平顶级联马赫-曾德尔型间插复用器的研制

对级联Mach-Zehnder干涉仪进行了理论分析和计算机模拟,并成功制作了50GHz的平顶二级级联Mach-Zehnder干涉仪型间插复用器,整个结构由3个耦合器和2组干涉臂组成．实际得到的光谱分布与计算机模拟的曲线基本相符,1dB带宽达到了0．304nm,占复用波长间隔的76％,得到了比较理想的平顶型的光谱分布,整个器件的附加损耗约为1dB．     

引力波探测:引力波天文学的新时代

 美国LIGO 于2016 年2 月11 日宣布首次探测到了引力波,引起全世界范围的广大反响。本文解答从什么是引力波、引力波是如何产生的、人类为什么坚持不懈地探测引力波、如何探测引力波,介绍国内外引力波探测的现状,并对引力波探测的未来进行展望。     

激光振动目标特征提取的研究

本文在迈克尔逊干涉仪基础上,让参考臂以一定速度运动,建立起一套新的探测目标振动的系统。首先根据光干涉理论得到信号表达式,结合时频分析的方法对信号进行处理,理论上证明了这种方法的合理性。然后进行了实验研究,证实了在参考臂运动的条件下,同样可以提取目标的振动特性。     

First observation of mesospheric and thermospheric winds by a Fabry-Perot interferometer in China

A Fabry-Perot interferometer, funded by the Meridian Project in China, was deployed at the Xinglong station (40.2°N,117.4°E) of the National Astronomical Observatories in Hebei Province, China. The instrument has been operating since April 2010, measuring mesospheric and thermospheric winds. The first observational data of winds at three heights in the mesosphere and thermosphere were analyzed, demonstrating the capacity of this instrument to aid basic scientific research. The wavelengths of three airglow emissions were OH892.0, OI 557.7, and OI 630.0 nm, which corresponded to heights of 87, 98, and 250 km, respectively. Three 38-day data sets of horizontal winds, from April 5, 2010 to May 12, 2010, show clear day-to-day variations at the same height. The minimum and maximum meridional winds at heights of 87, 98, and 250 km were –16.5 to 8.7 m/s, –24.4 to 15.9 m/s, and –43.6 to 1.5 m/s. Measurements of zonal winds were –5.4 to 7.6 m/s, 2.3 to 23.0 m/s, and –22.6 to 49.3 m/s. The average data from the observations was consistent with the data from HWM93. The wind data at heights of 87 and 98 km suggest a semi-diurnal oscillation, clearly consistent with HWM93 results. Conversely there was a clear discrepancy between the observations and the model at 250 km. In general, this Fabry-Perot interferometer is a useful ground-based instrument for measuring mesospheric and thermospheric winds at middle latitudes.     

利用Mach-Zehnder点衍射干涉仪的激光复振幅实时重建方法

在充分利用Mach-Zehnder自参考干涉系统无需设置专门参考光优点的基础上,提出一种激光复振幅实时重建方法.在参考臂和测试臂上分别设置放大倍率为s且互为倒置的望远镜系统,使得经针孔滤波、准直后的参考光被放大s²倍形成波前与振幅(或强度)皆近似于一个平面的理想参考光.研究表明:利用傅里叶分析法从干涉图中便可直接重建待测激光复振幅分布,具有结构简单和测量快速的优点.基于该系统分别对静态和动态输出光场进行复振幅重建实验,并由此求得相应的M²因子,从而验证该方法在复杂光场光束质量实时检测的可行性.     

三通道干涉仪雷达测角方法

针对米波雷达天线同有尺寸较大的问题,研究用3根接收天线实现全空域探测的雷达测向算法.根据天线放置的等边三角形几何关系,通过天线阵子间的相位差就可计算目标的方位和俯仰信息,天线阵子问的相位差通过快速傅里叶变换(FFT)数字比相法获得.对于动目标检测(MTD)雷达,根据三通道的动目标检测结果即可求得目标的相位差并进行干涉仪测向,给出了基于此方法的一种典型的雷达测向系统结构及其实现步骤.分析了三通道干涉仪测角误差的影响因素,给出了不同信噪比下测角误差的仿真结果.仿真结果证明了该方法的有效性和实用性.