强激光与粒子束
2023, 35(5): 052001
强激光与粒子束
2021, 33(11): 111003
上海工程技术大学 电子电气工程学院 控制工程系, 上海 201620
数字全息中的散斑噪声对图像质量有很大的影响, 而形成散斑噪声的原因之一是参考光和物光的相干度太高, 对记录的全息图引入了不必要的噪声。文章研究了利用电控液晶散射片对相干光进行退相干的操作来实现散斑去噪; 通过调整电压改变物光路中电控液晶散射片的散射效果, 记录得到液晶散射片在多种散射效果下照射的全息图, 多种散射效果下重建物体图像的等效外观指数各有不同, 将各个重建图像对比得到最优结果; 在最优散射效果下将全息图叠加进行重建, 重建图像中的散斑噪声得到很好的抑制且比单副效果更好。通过理论分析和实验验证证实了所提出的方法对提高数字全息系统的成像质量有很大的应用价值。
数字全息 散斑噪声 电控液晶散射片 低相干光 digital holography speckle noise electrically controlled liquid crystal scatterer low coherent light1
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
为测量光学平板玻璃折射率,提出一种改进的基于迈克耳孙原理的折射率测量方法。利用短相干光源的空间相干性,结合距离测量工具,可准确获得光学间隔间的距离。分别测量放入样品前后以及按照一定角度旋转样品后的光学距离,同时利用折射定律,可以计算得到光学平板玻璃的折射率。提出了一种迭代计算方法,不需要直接求解一元四次方程,实现了折射率的快速计算。分析距离和角度测量误差以及样品平行度引入的误差可知,本文方法折射率测量误差优于5×10
-5。与V棱镜折射率测量方法进行比较,结果验证了本文方法的正确性。
测量 迈克耳孙干涉 短相干 迭代算法 折射率测量
复旦大学光科学与工程系上海超精密光学制造工程技术研究中心, 上海 200438
将变焦透镜组的方法用于解决光纤低相干测厚系统中光束损失问题,介绍了一套基于光纤低相干干涉技术的测厚装置。根据光纤耦合条件与光纤出射光束能量分布规律,给出了关于光束耦合效率受光束横向尺寸与反射面曲率半径影响的分析;理论分析了变焦透镜组引入侧厚系统后耦合效率的提升效果。实验证明,引入变焦透镜后信号损失情况明显得到改善,该系统的相对测量误差小于0.05%。
测量 厚度 低相干 变焦透镜 激光与光电子学进展
2016, 53(7): 071201
1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
描述了利用低相干干涉技术实现光学镜面间距测量的方法。首先,采用微机电系统(MEMS)光开关多通道延迟结构实现测量范围的多倍增,然后通过共光路激光测距结构实现扫描反射镜的位移测量,再利用包络提取算法对低相干干涉信号的零光程差位置进行定位,最后实现镜面间距的高精度测量。实验测量系统为全光纤结构,利用该系统完成了对因瓦合金(Invar)标准块、大间距光学结构和光学镜组的镜面间距测量,在导轨扫描量程为300 mm的条件下,实现了在0.02~550 mm范围内的镜面间距测量,测量精度优于0.5 μm。该套系统可用于光刻机曝光系统、航测镜头、激光谐振腔等高性能精密光学系统的装调与检测。
测量 镜面间距 低相干光干涉 激光测距 MEMS光开关
1 广东医学院 信息工程学院, 广东 东莞 523808
2 东莞理工学院 电子工程学院, 广东 东莞 523808
提出了基于蒙特卡洛逆运算的葡萄糖含量低相干干涉测量方法, 理论研究了葡萄糖含量与光学参数的相关性。通过正向蒙特卡洛数值模拟说明了从干涉曲线中同时求解散射系数和吸收系数的条件和可行性。以脂肪乳悬混溶液Intralipid作为实验对象, 研究了糖浓度变化对深度相关干涉信号的影响。利用低相干干涉测量系统配合逆向蒙特卡洛计算提取了散射和吸收系数, 进而通过散射和吸收系数的变化量间接获得了溶液葡萄糖含量。对实验结果与双积分球测量结果进行了比较验证, 并对存在的系统误差进行了修正。实验结果显示, 在加入修正值后, 测量的散射和吸收系数的最大相对误差分别为2.52%和3.11%。研究结果表明, 葡萄糖含量与散射系数和干涉曲线存在高度相关性, 在非前向散射条件下, 可以同时测量吸收和散射系数。经过校准后的测量结果满足了实际要求。
低相干干涉测量 浓度测量 反向蒙特卡洛法 悬混溶液 葡萄糖 low coherent measurement concentration measurement inverse Monte Carlo method turbid suspension solution glucose
天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津 300072
用光纤布拉格光栅FBG测量非均匀轴向应变时,会由于反射波谱形状的改变而无法用测量Bragg波长的方法来完成解调,因此,研究了用光学低相干反射测量(OLCR)实现光纤Bragg光栅复杂应变测量的原理和方法。分析了以扫描Michelson干涉仪为核心的时分复用光学低相干反射测量系统的测量原理和实现过程。通过傅里叶变换,将脉冲响应转化为失调范围内的频率响应,采用光栅重构技术,获得光栅沿轴向各段的复耦合系数;然后,由各复耦合系数得到沿轴向各段的Bragg波长;最后,根据FBG的传感模型获得沿轴向的应变分布。将该系统用于复合层板Ⅰ型层分断裂试验中应变测量,得到了断裂过程中的轴向非均匀应变分布,结果切实可靠。FBG的平均应变测量精度为13.2 mm,系统的轴向扫描精度可达100 nm。实验表明,OLCR能够很好地实现FBG的复杂应变测量,具有很好的应用前景。
光学低相干反射测量术 光纤布拉格光栅 非均匀应变测量 层分 Optical Low Coherent Reflectometry(OLCR) Fiber Bragg Grating(FBG) non-uniform strain measurement delamination