作者单位
摘要
1 国防科技大学 智能科学学院,湖南长沙40073
2 清华大学 深圳国际研究生院,广东深圳518055
消偏振分光片是空间光学中的重要分光元件,为了实现780 nm波段激光在大分光比条件下的稳定分光输出,设计并制备了一种高分光比消偏振分光片。使用TFCalc软件仿真设计了双面消偏振分光膜系,通过离子束辅助电子束热蒸镀技术制备了消偏振分光片样品。然后,使用透射电子显微镜、分光光度计对所制备样品进行了测量表征,得到了分光片的实际薄膜结构及透射光谱,光谱结果显示该分光片的透射率接近98%,s偏振光与p偏振光的透射率偏差小于0.3%。最后,搭建测试光路对分光片进行变偏振方向、变波长及长时间稳定性等测试。实验结果表明:该分光片在目标波段内的透射率接近98%,偏振方向大范围变化时透射率偏差小于0.2%,波长在772~792 nm内变化时透射率波动小于0.12%;10 h长时结果显示,当平均时间为100 s时,分光比与透射率的Allan方差分别为1.41×10-34.12×10-5。所提出的消偏振分光片具有良好的消偏振性能,可直接应用于光学测试计量和量子传感探测等精密测量领域。
消偏振 分光片 膜系设计 高分光比 nonpolarizing beam splitter film system design high splitting ratio 
光学 精密工程
2023, 31(21): 3088
喻晓 1,2吕梦洁 1,3张旭 1,2贾爱爱 1,2[ ... ]杨俊 1,2
作者单位
摘要
1 国防科技大学智能科学学院,湖南 长沙 410073
2 国防科技大学量子信息学科交叉中心,湖南 长沙 410073
3 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川 绵阳 622150
4 火箭军工程大学,陕西 西安 710025
1560 nm窄线宽激光器作为光学C波段的重要波长成分,在光纤传感和激光雷达等领域有着广泛的应用,实现该波段的激光稳频对光谱学和精密测量具有重要意义。本文采用1560 nm窄线宽光纤激光器作为种子光源,倍频至780 nm波段后,利用调制转移光谱(MTS)将倍频光锁定在铷原子(85Rb)D2线的3-4交叉峰上;并研究探测光和泵浦光功率比、调制解调信号的频率和幅值来优化MTS信号,最终同时实现1560 nm光纤激光器的频率锁定及780 nm的稳频输出。激光器稳频后与低噪声精密锁定的光学频率梳进行拍频,通过频率计测量拍频信号并进行Allan方差分析,积分时间为10 s时,相对频率稳定度为1.4×10-11
激光器 光纤光学 光纤激光器 调制转移光谱 铷原子 频率锁定 频率稳定度 
中国激光
2022, 49(3): 0301002
作者单位
摘要
1 火箭军工程大学, 陕西 西安 710025
2 国防科技大学机电工程与自动化学院, 湖南 长沙 410073
光梳的出现带来了大尺寸高精度绝对测距(ADM)技术的革新, 其卓越的光频特性推动了基于多波长干涉的实时ADM的发展。为在基于光梳多波长干涉的实时ADM中实现干涉信号的同步相位解调, 提出了基于多波长外差干涉的多路同步相位解调信号处理方法, 研制了相应的同步相位解调模块。实验中通过对波长进行解复用, 测试了多路相位计的线性精度、稳定度和同步性等性能, 对多波长干涉信号的实时同步相位解调进行了实验分析, 验证了该方法实现高精度同步相位解调的可行性。
测量 绝对测距 光梳 多波长干涉 同步相位解调 
光学学报
2017, 37(1): 0112003
作者单位
摘要
国防科学技术大学 机电工程与自动化学院 仪器科学与技术系,长沙 410073
为了实现2维外差干涉位移测量中信号相位的精确同步探测,采用整周期计数与脉冲填充相结合的方法,利用同一时钟基准,对双路信号进行同步检测与并行处理,设计并实现了一种基于现场可编程门阵列的双路外差干涉信号相位同步测量系统。该系统在100kHz载波频率下测量分辨率可以达到0.18°,双路信号下的相位同步测量误差同样为0.18°。结果表明,该系统实现了整小数相位的精确测量,确保了双路信号相位的实时同步探测,能够满足各种2维外差干涉位移测量系统对相位同步测量的需求。
测量与计量 相位测量 双路同步 脉冲填充 外差干涉 measurement and metrology phase measurement dual-channel synchronization pulse stuffing heterodyne interference 
激光技术
2016, 40(3): 315
Author Affiliations
Abstract
College of Mechatronic Engineering and Automation, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
We present a compact displacement measurement system possessing the capability of nanometer-scale precision. On basis of integrating single grating with 3×3 coupler for phase shift in interference signal, the present scheme features advantages of simple structure, convenient alignment, and insensitivity to air turbulence. Linear comparisons between our system and HP5530 show a residual error less than 81 nm during step motions along a 10 mm round-trip, and a discrepancy less than 15 nm in the case of 200 μm movement. We also demonstrate a measurement stability test in a duration of 300 s, which shows the proposed scheme potentially performs better than HP5530 in terms of long-term stability.
050.1950 Diffraction gratings 060.2430 Fibers, single-mode 060.2920 Homodyning 
Chinese Optics Letters
2015, 13(5): 051301
Author Affiliations
Abstract
College of Mechatronic Engineering and Automation, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
A symmetrical heterodyne grating interferometer with both a short period and high signal-to-noise ratio is proposed. It possesses good immunity to environmental disturbances and can simultaneously achieve high resolution and stability. The experimental results show that the standard deviation of 24.67 nm can be realized for the long range of 10 mm. The measurement resolution of better than 2 nm is achieved with the theoretical resolution of 12 pm. Additionally, system stability at less than ±1.5 nm is obtained in just over 10 min. The measurement errors, including cosine error, nonlinear error and non-common path error, are discussed as well.
050.1950 Diffraction gratings 120.3180 Interferometry 120.3930 Metrological instrumentation 
Chinese Optics Letters
2015, 13(10): 100501
作者单位
摘要
国防科学技术大学机电工程与自动化学院, 湖南 长沙 410073
飞秒光梳的出现为实现高精度绝对距离测量提供了诸多有效方法,并有望直接应用于激光雷达、卫星编队飞行和空间引力测量等空间探测任务.从未来空间精密测距的精度需求出发,提出在飞行时间法辅助测距的基础上利用光学脉冲互相关分析技术将目标距离测量直接溯源到光梳重复频率的测量方法,建立了飞秒光梳测距基本模型,进行了飞秒脉冲互相关理论分析,并开展了互相关及测距仿真实验.仿真结果表明,在目标距离为10 km 以及重复频率扫描精度0.01 Hz条件下,进行非模糊量程内线性测距的测量精度优于450 nm,测距残余误差的峰谷(PV)值为780 nm,验证了该方法实现亚微米级甚至纳米量级大量程空间精密测距的可行性.
测量 激光测距 飞秒光梳 互相关 重复频率 飞行时间法 
光学学报
2015, 35(4): 0412002
作者单位
摘要
国防科学技术大学机电工程与自动化学院, 湖南 长沙 410073
飞秒光学频率梳作为精密光学频率标尺,可以用来产生频率稳定度极高的单波长连续激光,利用其多个梳模制备理想的多波长光源用于绝对距离测量具有测量速度快、实时性强、非模糊度量程大、精度高等优点。以多波长测距的基本理论和光梳高频率稳定度为基础,提出了二次合成波长的方法,不仅扩展了非模糊度量程,同时为干涉信号的多波长解调创造了足够的波长间隔条件。结合光梳的波长特点,分析了基于光梳的多波长选择与非模糊度量程的关系,并阐述了具体的选择步骤及波长组合结构。利用小数重合解调算法,在0.01的小数相位测量精度条件下,仿真验证了四波长干涉测距的非模糊度量程为35.636 mm,五波长干涉系统可以达到几百毫米的非模糊度量程,后者相对分辨力的动态量程达到109量级。
测量 绝对距离测量 多波长干涉 非模糊度量程 光学频率梳 合成波长 
光学学报
2014, 34(4): 0412002
作者单位
摘要
国防科技大学机电工程与自动化学院, 湖南 长沙 410073
飞秒光学频率梳的出现对时间频率技术和光谱学技术产生了深远重大的影响, 由此衍生的飞秒光学频率梳绝对测距技术以其快速、大尺寸、高精度等优点已成为国际研究热点, 并有望直接应用于大装备制造、激光雷达和卫星编队飞行等大尺寸精密测距。在简要阐述飞秒光学频率梳的原理特性及主要应用的基础上, 围绕光梳测距的发展历程及前沿方向, 着重介绍了飞秒光梳精密测距近两年来的最新研究进展, 并对该技术进行了总结和展望。
光学测量 飞秒光学频率梳 重复频率 激光干涉 绝对距离 optical measurement femtosecond optical frequency comb repetition frequency laser interference absolute distance 
光学技术
2012, 38(6): 670
作者单位
摘要
国防科学技术大学机电工程与自动化学院, 湖南 长沙 410073
目前利用神经网络进行摄像机标定的研究,只能实现单个位置上或小范围空间的标定精度要求。当标定空间扩大到一定范围,标定精度和标定速度的冲突便不可调节。首先推导了摄像机的成像原理,证明沿世界坐标系3个坐标轴(XW轴,YW轴和ZW轴)方向存在截然不同的成像规律,提出沿上述3个方向分别进行标定的并行标定方法;进而提出一种新的归一化方法,较好的提高了XW轴和YW轴方向的标定精度。实验结果表明,ZW轴向标定是整个大范围标定的关键,其重构标准差远大于XW轴和YW轴的重构标准差。在保证精度与速度的前提下,新的归一化方法扩大了摄像机标定范围。
机器视觉 摄像机标定 并行标定 神经网络 
光学学报
2011, 31(4): 0415001

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!