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光电旋转编码器的研究与应用 被引量：22
1
作者 常春 胡瑜 董彬 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2001年第12期34-35,共2页
介绍光电旋转编码器的关键技术及选型中所应考虑的条件。对于光电旋转编码器的推广应用有一定的促进作用。
关键词 光电旋转编码器 光栅 选型
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CCD在光谱分析系统中的应用研究 被引量：26
2
作者 曾延安 梁荫中 《光学技术》 CAS CSCD 1998年第4期3-4,共2页
本文对利用ＣＣＤ作传感器件进行光谱分析的方法进行了理论和实验研究。通过分析ＣＣＤ的结构特点和光电特性，从理论上证明了利用ＣＣＤ进行光谱分析的可行性，设计了一套适合线阵ＣＣＤ的高速图像采集卡，建立了一套智能化光谱数据采... 本文对利用ＣＣＤ作传感器件进行光谱分析的方法进行了理论和实验研究。通过分析ＣＣＤ的结构特点和光电特性，从理论上证明了利用ＣＣＤ进行光谱分析的可行性，设计了一套适合线阵ＣＣＤ的高速图像采集卡，建立了一套智能化光谱数据采集分析系统。该系统主要由光栅、ＣＣＤ传感器及数据采集卡、计算机等部分组成。我们用高压汞灯作为标准光谱进行定标，得到了一个非常简单的计算光谱的数学公式。实验表明该系统具有较高的测量精度，特别适用于瞬态过程的光谱分析。 展开更多
关键词 电荷耦合器件 光栅 光谱测量仪器
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显微高光谱成像系统的设计 被引量：35
3
作者 肖功海 舒嵘 薛永祺 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第4期367-372,共6页
设计出一种基于棱镜 光栅 棱镜组合分光方式的显微高光谱成像实验系统。系统根据推帚式成像光谱仪的原理进行设计,采用棱镜 光栅 棱镜组合元件在后光学系统进行光谱分光,利用高精度载物台自动装置驱动样品进行推扫成像,选用PCI总线作为... 设计出一种基于棱镜 光栅 棱镜组合分光方式的显微高光谱成像实验系统。系统根据推帚式成像光谱仪的原理进行设计,采用棱镜 光栅 棱镜组合元件在后光学系统进行光谱分光,利用高精度载物台自动装置驱动样品进行推扫成像,选用PCI总线作为数据采集的微机接口。整个系统由显微镜、分光计、面阵CCD相机、载物台自动装置以及数据采集与控制模块等几部分组成。系统的光谱范围从400nm到800nm,120个波段,光谱分辨率优于5nm,空间分辨率大约1μm。该系统具有直视性、光谱分辨率高、结构紧凑、成本低等优点;不仅能够提供微小物体在可见光范围的单波段显微图像,而且能够获得图像中任一像素的光谱曲线,实现了光谱技术和显微成像技术的结合,成功的将成像光谱技术应用到显微领域,可广泛应用于临床医学、生物学、材料学、微电子学等学科领域。 展开更多
关键词 显微成像光谱 高光谱成像 显微镜 光栅 CCD相机 PCI总线
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新型光栅信号数字细分技术及其误差分析 被引量：25
4
作者 李怀琼 陈钱 王钰 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期281-283,共3页
在圆光栅作为分度基准的高精度测量仪器中 ,利用A D转换器和单片机 ,用软件编程的方法 ,对光栅读数头输出的sinθ和cosθ函数进行新的构建 ,形成一线性函数。通过对新建函数和原函数进行过零检测 ,实现莫尔条纹八细分 ,然后 ,用软件来... 在圆光栅作为分度基准的高精度测量仪器中 ,利用A D转换器和单片机 ,用软件编程的方法 ,对光栅读数头输出的sinθ和cosθ函数进行新的构建 ,形成一线性函数。通过对新建函数和原函数进行过零检测 ,实现莫尔条纹八细分 ,然后 ,用软件来实现对线性函数的幅度分割 ,采用查表的方式实现莫尔条纹十细分。本文还对此方法引入的误差进行了研究 ,与传统的细分法相比 ,此方法硬件电路简单 ,细分误差小 ,且便于误差修正 ,能实现高精度角度测量。 展开更多
关键词 莫尔条纹 误差分析 信号处理 数字细分技术 角度计量
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光栅莫尔条纹数字细分技术及其误差分析 被引量：19
5
作者 袁小滨 李怀琼 《西安公路交通大学学报》 CSCD 北大核心 2001年第1期113-115,共3页
提出在圆光栅作为分度基准的高精度测量仪器中 ,利用 A/ D转换器和单片机 ,采用软件编程的方法 ,对光栅读数头输出信号进行新的构建 ,形成一分段线性函数。实现了莫尔条纹八细分 ,从而使角度测量达到较高的精度。与传统的细分法相比 ,... 提出在圆光栅作为分度基准的高精度测量仪器中 ,利用 A/ D转换器和单片机 ,采用软件编程的方法 ,对光栅读数头输出信号进行新的构建 ,形成一分段线性函数。实现了莫尔条纹八细分 ,从而使角度测量达到较高的精度。与传统的细分法相比 ,硬件电路简单 ,细分误差小 ,且便于误差修正。 展开更多
关键词 莫尔条纹 光栅 误差分析 数字细分技术 高精度测量仪器
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光栅的标量衍射理论与耦合波理论的分析比较 被引量：24
6
作者 刘全 吴建宏 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期31-34,共4页
光栅的标量衍射理论是计算衍射效率的一种近似方法 ;耦合波理论是分析光栅衍射的严格方法。本文详尽地分析了这两种方法在计算具体的光栅衍射问题时的异同 ,从中得出了有意义的结论 :光栅的标量衍射理论的近似是有条件的 ,光栅周期和光... 光栅的标量衍射理论是计算衍射效率的一种近似方法 ;耦合波理论是分析光栅衍射的严格方法。本文详尽地分析了这两种方法在计算具体的光栅衍射问题时的异同 ,从中得出了有意义的结论 :光栅的标量衍射理论的近似是有条件的 ,光栅周期和光栅槽形就是影响这一近似条件的两大因素。 展开更多
关键词 光栅 标量衍射理论 耦合波理论 傅里叶变换 衍射效率
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基于衍射光栅的干涉式精密位移测量系统 被引量：32
7
作者 吕强 李文昊 +3 位作者 巴音贺希格 柏杨 刘兆武 王玮 《中国光学》 EI CAS CSCD 2017年第1期39-50,共12页
介绍了基于几何莫尔条纹原理和衍射干涉原理的两种光栅精密位移测量系统及各自的特点。综述了国内外对光栅干涉式精密位移测量系统的研究进展,总结了系统存在的关键问题及发展趋势。光栅干涉式精密位移测量系统的优点是对环境要求小,测... 介绍了基于几何莫尔条纹原理和衍射干涉原理的两种光栅精密位移测量系统及各自的特点。综述了国内外对光栅干涉式精密位移测量系统的研究进展,总结了系统存在的关键问题及发展趋势。光栅干涉式精密位移测量系统的优点是对环境要求小,测量分辨率和精度较高,结构紧凑,成本低。该系统需要解决的问题包括提高光栅以及光学元器件制造和安装精度;寻求一种更高精度的检测手段对光栅位移测量系统进行标定等。光栅干涉式精密位移测量系统的发展方向为更高测量分辨率和精度,大量程、多维度测量以及尺寸小巧。该系统在现代工业加工精密制造领域将具有更广阔的应用前景。 展开更多
关键词 位移测量 光栅 衍射干涉 高精度
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光栅纳米测量中的系统误差修正技术研究 被引量：19
8
作者 余文新 胡小唐 邹自强 《计量学报》 CSCD 北大核心 2002年第2期101-105,共5页
详细研究了光栅纳米测量系统的误差特性 ,以及利用激光干涉仪对高精度光栅测量系统的系统误差进行检测、并在信号处理中予以补偿和修正的方法。实验表明 ,通过这种系统误差修正方法对周期累计误差和细分误差同时进行修正 ,能够大幅度地... 详细研究了光栅纳米测量系统的误差特性 ,以及利用激光干涉仪对高精度光栅测量系统的系统误差进行检测、并在信号处理中予以补偿和修正的方法。实验表明 ,通过这种系统误差修正方法对周期累计误差和细分误差同时进行修正 ,能够大幅度地将计量光栅系统的测量准确度从微米或亚微米量级提高到纳米级水平 ,以实现光栅纳米测量。 展开更多
关键词 光栅 纳米测量 系统误差 细分误差 误差修正
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波分复用器件现状 被引量：14
9
作者 胡台光 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2000年第2期79-84,共6页
详细介绍各种类型波分复用器件的研究水平和实用化状况。实验证明 ,我国的 2、4、8波波分复用器件已达到了实用化的水平 ,并开始应用于波分复用系统工程中。
关键词 光纤通信 波分复用 滤光器 光栅
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沥青混凝土路面光栅应变传感器的试验研究 被引量：22
10
作者 陈少幸 张肖宁 +1 位作者 徐全亮 孟书涛 《传感技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期396-398,410,共4页
疲劳是沥青路面设计标准之一,沥青混凝土的疲劳失效与沥青层底拉应变值的大小相关。为了准确测得在实际车辆荷载作用下沥青层底的应变响应,采用光栅应变传感器代替传统的电信号传感器进行路面应变测量的试验研究,结果表明光栅传感器在... 疲劳是沥青路面设计标准之一,沥青混凝土的疲劳失效与沥青层底拉应变值的大小相关。为了准确测得在实际车辆荷载作用下沥青层底的应变响应,采用光栅应变传感器代替传统的电信号传感器进行路面应变测量的试验研究,结果表明光栅传感器在抗振动、抗电磁干扰等方面性能较好,试验结果与路面结构和材料类型相符,能够满足路面应变测量的要求。 展开更多
关键词 沥青混凝土 路面 光栅 应变
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光栅精密位移测量技术发展综述 被引量：26
11
作者 高旭 李舒航 +1 位作者 马庆林 陈伟 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期741-752,共12页
精密测量是精密机械加工的基础,是制造行业中影响制造精度的决定性因素之一,在当代精密机械制造领域应用广泛。基于光栅的精密位移测量系统以其对环境要求小,测量分辨率高等优点,在精密位移测量领域占据重要位置。基于光栅的精密位移测... 精密测量是精密机械加工的基础,是制造行业中影响制造精度的决定性因素之一,在当代精密机械制造领域应用广泛。基于光栅的精密位移测量系统以其对环境要求小,测量分辨率高等优点,在精密位移测量领域占据重要位置。基于光栅的精密位移测量系统包括光学测量系统、信号接收、电子学细分及整体装调几部分。本文主要针对光学测量光路部分进行综述介绍。首先介绍了经典光栅干涉位移测量原理;其次,综述了基于光栅的精密位移测量系统的关键技术现状;再次,对比分析了几种最具有代表性的测量技术,总结其优缺点;最后,对基于光栅的精密位移测量技术进行展望,揭示其高精度、高分辨力、高鲁棒性、微型化、多维化、多技术融合的发展趋势。 展开更多
关键词 位移测量 光栅 高精度测量 衍射干涉
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一种高分辨率和高频响的光栅纳米测量细分方法 被引量：14
12
作者 余文新 胡小唐 邹自强 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期1-4,共4页
提出了一种高分辨率、高频响的光栅纳米测量细分方法——动态跟踪细分法 .它综合了计算机正切细分法细分份数大、电阻链细分法工作速度快、频响亮的优点 ,电路原理清晰、结构简单 ,能够同时适用于动态和静态测量 ,较好地解决了光栅纳米... 提出了一种高分辨率、高频响的光栅纳米测量细分方法——动态跟踪细分法 .它综合了计算机正切细分法细分份数大、电阻链细分法工作速度快、频响亮的优点 ,电路原理清晰、结构简单 ,能够同时适用于动态和静态测量 ,较好地解决了光栅纳米测量的信号处理过程中的高速度与高分辨率、高准确度的矛盾 .实验表明 ,动态跟踪细分法能够在 40 0细分时实现10 0 k Hz以上的频率响应速度 ,配合信号周期 2μm的光栅传感器 ,可以得到 5 nm的测量分辨率 ,为光栅纳米测量技术应用于实时测量和实时控制打下了良好的基础 。 展开更多
关键词 光栅纳米测量 莫尔条纹 分辨率 动态跟踪细分法 频率响应 信号处理
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利用光纤温度传感系统检测天然气管道泄漏 被引量：18
13
作者 袁朝庆 刘燕 +1 位作者 才英俊 靳志强 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期117-119,共3页
为实现天然气管道泄漏在线实时检测及泄漏位置的准确定位,利用光纤光栅温度传感器和分布式光纤温度传感器的温度特性,结合天然气管道泄漏处的温度场变化规律,进行了光纤光栅准分布式检测系统和分布式光纤泄漏检测系统研究。着重分析了... 为实现天然气管道泄漏在线实时检测及泄漏位置的准确定位,利用光纤光栅温度传感器和分布式光纤温度传感器的温度特性,结合天然气管道泄漏处的温度场变化规律,进行了光纤光栅准分布式检测系统和分布式光纤泄漏检测系统研究。着重分析了光纤光栅准分布式传感系统的构成及其原理,分析了基于拉曼光反射的分布式光纤温度传感器系统的构成及其原理,介绍其具有其它传感系统无法比拟的优越性及应用领域,并初步建立了光纤检测系统实施方案。采用光纤光栅和分布式光纤温度传感检测技术,分别实现了管道的关键点和沿管道全线温度的连续检测,通过检测管道周围的温度场异常变化,及时发现泄漏,并进行漏点准确定位。 展开更多
关键词 分布式 光纤 光栅 管道泄漏 检测
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亚波长介质光栅的制作误差分析 被引量：21
14
作者 曹召良 卢振武 +3 位作者 李凤有 孙强 任智斌 赵晶丽 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期76-80,共5页
利用严格耦合波理论 (RCWA )分析了方向误差和面形误差对亚波长光栅衍射效率的影响 通过分析发现 ,方向误差和图案边缘钝化对光栅的衍射效率影响不大 ,而刻蚀过程中由于侧壁倾斜而产生的面形误差对光栅的衍射效率影响非常大 在制作亚... 利用严格耦合波理论 (RCWA )分析了方向误差和面形误差对亚波长光栅衍射效率的影响 通过分析发现 ,方向误差和图案边缘钝化对光栅的衍射效率影响不大 ,而刻蚀过程中由于侧壁倾斜而产生的面形误差对光栅的衍射效率影响非常大 在制作亚波长光栅时 ,可以通过选取合理的刻蚀系统或增大占空比的方法来避免基底型误差的出现 该结论对于制作亚波长光栅具有重要的指导作用 同时根据得出的结论 ,选用专门用于硅深刻蚀的等离子体辅助刻蚀系统制作出了红外30 μm亚波长抗反射光栅 ,检测结果显示 。 展开更多
关键词 亚波长 光栅 方向误差 面形误差 RCWA 衍射效率
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增量式光电旋转编码器及在角减速度测量中的应用 被引量：15
15
作者 王磊杰 张红梅 《机电产品开发与创新》 2005年第5期115-116,118,共3页
介绍了增量式光电旋转编码器的原理、结构,根据输出信号的特征提高测量精度的四倍频处理方法,在此基础上说明了常用的基于编码器的输出信号的测速原理、方法。最后给出了基于增量式光电旋转编码器进行角减速度测量的系统构成,实际应用... 介绍了增量式光电旋转编码器的原理、结构,根据输出信号的特征提高测量精度的四倍频处理方法,在此基础上说明了常用的基于编码器的输出信号的测速原理、方法。最后给出了基于增量式光电旋转编码器进行角减速度测量的系统构成,实际应用精度要求采用的最小二乘拟合法的处理方法。 展开更多
关键词 增量式光电旋转编码器 光栅盘 瞬时角速度 角减速度 最小二乘拟合法
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拼接光栅的偏差对光束空间特性的影响 被引量：17
16
作者 马雪梅 戴亚平 朱健强 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期161-165,共5页
用拼接小尺寸多层介质膜衍射介质膜衍射光栅的办法制作大口径的高破坏阈值光栅成为解决拍瓦激光系统输出能量的关键技术———光栅拼接技术。拼接的每个光栅都存在五维自由度的偏差,对激光脉冲的空间特性和时间特性产生影响。用夫琅禾... 用拼接小尺寸多层介质膜衍射介质膜衍射光栅的办法制作大口径的高破坏阈值光栅成为解决拍瓦激光系统输出能量的关键技术———光栅拼接技术。拼接的每个光栅都存在五维自由度的偏差,对激光脉冲的空间特性和时间特性产生影响。用夫琅禾费衍射的方法分析了拼接光栅的偏差对光束空间特性的影响,建立了偏差和远场强度分布之间的函数关系并用数值方法进行模拟,得出角度偏差对光束远场分布的影响可以忽略,而位移偏差:光栅间拼缝和前后位移偏差是影响光束远场分布的关键因素。 展开更多
关键词 光栅 拍瓦激光系统 拼接技术 多层介质膜衍射光栅 夫琅禾费衍射
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光栅平动式光调制器结构参量的优化分析 被引量：18
17
作者 张洁 黄尚廉 +3 位作者 闫许 陈伟民 张智海 付红桥 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1121-1126,共6页
提出的光栅平动式光调制器是一种基于微机电系统(MEMS)工艺的光调制器,利用其表面具有的变形部分(可动光栅)提供衍射光栅,通过控制可动光栅的位移实现光调制器的两种工作状态,即亮态和暗态。根据衍射理论和傅里叶光学对光栅平动式光调... 提出的光栅平动式光调制器是一种基于微机电系统(MEMS)工艺的光调制器,利用其表面具有的变形部分(可动光栅)提供衍射光栅,通过控制可动光栅的位移实现光调制器的两种工作状态,即亮态和暗态。根据衍射理论和傅里叶光学对光栅平动式光调制器工作状态的光学特性进行了详细的理论分析和仿真。重点讨论了可动光栅占空比、长度L1、垂直光栅周期方向上边框长度、光栅栅条宽度、整个器件的光栅周期数等对光调制器工作性能的影响。结果表明,可动光栅与反射镜的距离为入射波长的一半时,调制器工作在暗态;而当可动光栅向反射镜方向下移入射波长的1/4时,光调制器工作在亮态;要达到最佳的衬比度,需满足可动光栅的栅条宽度为光栅周期的一半,L1应该为光栅周期的整数倍;在不满足L1为光栅周期d的整数倍时,可动光栅在垂直于光栅周期方向上的边框越小越好;光栅栅条越宽、光栅周期数越多,衬比度越高。 展开更多
关键词 傅里叶光学 衍射 光栅 光调制器 微机电系统
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提高光栅测距精度的四倍频判向电路 被引量：11
18
作者 孙贤颐 安维蓉 +1 位作者 王志晓 任红忠 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 1996年第6期751-753,757,共4页
光栅是一种精密的位移检测装置，它的输出很容易和计算机接口．本文介绍了一种可提高光栅测距精度。
关键词 光栅 测距 四倍频判向电路 位移检测 精度
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激光光栅多普勒效应微小振动测量 被引量：16
19
作者 杜振辉 李淑清 +3 位作者 蒋诚志 陶知非 高华 谢艳 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期834-837,共4页
为了提高测量微小振动的精度和动态范围 ,提出一种基于激光光栅多普勒效应的微振动测量系统。通过对差拍信号的频率分析 ,以峰值频率比值的方法可以排除干扰获得被测振动频率 ,找到振动的翻转点并判断振幅的大小 ;推导了在翻转点附近的... 为了提高测量微小振动的精度和动态范围 ,提出一种基于激光光栅多普勒效应的微振动测量系统。通过对差拍信号的频率分析 ,以峰值频率比值的方法可以排除干扰获得被测振动频率 ,找到振动的翻转点并判断振幅的大小 ;推导了在翻转点附近的微小位移与电压值的关系 ,对于小于计数当量值的位移由测量电压得到 ,提高了微小振动位移的测量精度以及系统测量的最小分辨率、动态范围。实验系统的频率范围为 0 .5～ 5 0 0Hz,振幅为2 0～ 10mm ,相对误差小于 1% ,其动态范围大于 10 0dB。 展开更多
关键词 光学测量 多普勒效应 激光光栅 振动测量 频率分析 最小分辨率
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光栅干涉位移测量技术发展综述 被引量：19
20
作者 王国超 颜树华 +2 位作者 高雷 谢学东 田震 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期661-664,716,共5页
介绍了经典双光栅测量系统、非对称双级闪耀光栅测量系统、单光栅测量系统、基于2次莫尔条纹的光栅测量系统、同心圆光栅2维位移测量系统、2维光栅位移测量系统的测量原理,阐述了各系统的关键问题及不足之处。同时结合双频激光干涉仪外... 介绍了经典双光栅测量系统、非对称双级闪耀光栅测量系统、单光栅测量系统、基于2次莫尔条纹的光栅测量系统、同心圆光栅2维位移测量系统、2维光栅位移测量系统的测量原理,阐述了各系统的关键问题及不足之处。同时结合双频激光干涉仪外差干涉思想,在单光栅测量系统的基础上,提出了双波长单光栅式纳米级位移测量方法,并通过分析系统特点指出该方法能实现大量程测量、获得纳米级的精度和分辨力。在对各种测量方法进行综合比较之后,总结了光栅测量的关键问题,并展望了光栅干涉位移测量的未来发展方向。 展开更多
关键词 测量与计量 位移 光栅 干涉条纹
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