中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
研制了反射式光电编码器。介绍了光栅自成像原理，完善了高密度基准光栅的制作工艺，研制完成了32768刻线对光栅和高集成度光电读数头，最后制成了反射式高精度光电编码器。该编码器采用多参考点编码方式，加快和简化了确定基准零点的操作，初始化转动最大5.625°即可确定基准零点。采用自准直光管和23面棱体检测了编码器的测角精度，其单边读数头均方根误差为1.11″，对径双读数头均方根误差为0.75″；反射式读数使光栅与读数头间隙提高10倍达到2.0 mm。结果表明，研制成功的高精度反射式光电编码器结构简单，反射式读数头光电信号质量较高。该编码器为高精度测角应用提供了一种新的解决方案。
高精度编码器 反射式编码器 光栅自成像 高密度基准光栅 high precision encoder reflection encoder grating self-imaging high-density reference grating 光学 精密工程
2013, 21(12): 3066
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033
2 中国科学院研究生院，北京 100039
为解决高密度圆光栅的工程应用难题，应用光栅自成像原理，用较大的光栅副间隙获得了高质量的莫尔条纹信号。文中用傅里叶光学理论分析了单色平面波照明下的双光栅菲涅耳衍射场，建立了双光栅菲涅耳衍射场光强分布的数学模型，并用MATLAB 软件对光栅菲涅耳衍射像光强分布和莫尔条纹信号进行了数值仿真，分析了各种参数对莫尔条纹信号的影响，最后通过信号提取实验对理论分析进行了验证。
光栅自成像 莫尔条纹 菲涅耳衍射 光电编码器 grating self-imaging Moiré fringe Fresnel diffraction photoelectric encoder
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130022
2 二炮驻699厂军事代表室,北京,100083
3 北京航空航天大学,宇航学院,北京,100083
4 总装驻长春地区军事代表室,吉林,长春,130022
根据光栅自成像原理,由波长为690nm的半导体激光器、准直透镜、光电接收元件和光栅等组成细光栅自成像光学系统,得到高质量的莫尔条纹信号.以此信号为基础的细光栅光电轴角编码器具有精度高、频响高、易于实现小型化等优点.该技术是提高光电轴角编码器测角精度和环境适应性的一种新的实用的解决途径.
光栅自成像 莫尔条纹 光电编码器 轴角编码器
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
首先利用部分相干光理论详细地分析了在部分相干光照明下光栅的菲涅耳衍射,给出了观察面上衍射光强分布的一般公式,并就光源的发光面积对光栅塔尔博特效应的影响进行了讨论,得到了光栅衍射光强的分布随着照明光源的发光尺寸的增加而逐渐变得平滑这一结论,并且,当光源发光尺寸增加到毫米量级时,光栅的塔尔博特效应将完全消失。在实验上对不同发光尺寸的扩展非相干光源照明光栅时的菲涅耳衍射光强进行了测量,实验结果与理论分析得出的结论相符合。
物理光学 菲涅耳衍射 互强度 塔尔博特效应 光栅自成像
