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双频激光干涉测量中的环境补偿技术 被引量:33
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作者 池峰 朱煜 +1 位作者 张志平 高为宫 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期182-188,共7页
作为一种超精密的非接触式测量设备,双频激光干涉测量系统可以在保证纳米级测量精度的情况下实现大范围和高速度测量,因而获得非常广泛的用途。环境是影响激光干涉测量系统测量精度的最大因素,为了获得纳米测量精度,必须对测量环境进行... 作为一种超精密的非接触式测量设备,双频激光干涉测量系统可以在保证纳米级测量精度的情况下实现大范围和高速度测量,因而获得非常广泛的用途。环境是影响激光干涉测量系统测量精度的最大因素,为了获得纳米测量精度,必须对测量环境进行补偿。因此,重点研究了环境补偿技术,并研制了一种新型波长跟踪器,与Edlen经验公式进行对比测试,结果表明新型波长跟踪器具有良好的补偿效果。采用自制波长跟踪器补偿之后,被测运动台伺服精度可达1.61nm。 展开更多
关键词 物理光学 精密测量 双频激光干涉仪 Edlen经验公式 波长跟踪器 环境补偿 纳米测量
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半波长交流输电线路电气长度人工补偿技术 被引量:23
2
作者 焦重庆 齐磊 崔翔 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期17-21,共5页
采用半波长交流输电方式时,线路送端到受端的电气距离应接近半个工频波长,当线路的自然长度不足半个波长时,需要对电气长度进行人工补偿。基于传输线理论模型,提出了T形和Π形人工补偿结构,结合某1 000 kV交流输电线路参数,计算了不同... 采用半波长交流输电方式时,线路送端到受端的电气距离应接近半个工频波长,当线路的自然长度不足半个波长时,需要对电气长度进行人工补偿。基于传输线理论模型,提出了T形和Π形人工补偿结构,结合某1 000 kV交流输电线路参数,计算了不同补偿长度、补偿点数及负载特性下的补偿效果。结果表明,对半波长交流输电线路进行人工电气补偿在技术上是可行的。 展开更多
关键词 半波长 远距离输电 电气长度 补偿技术
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光纤布拉格光栅传感器的温度补偿研究 被引量:14
3
作者 姚远 易本顺 +1 位作者 肖进胜 李朝辉 《应用激光》 CSCD 北大核心 2007年第3期192-200,共9页
应力和温度变化引起光纤布拉格光栅(FBG)传感器中心波长漂移的交叉敏感效应制约了光纤布拉格光栅传感器的实用化。在简介光纤布拉格光栅传感器工作原理的基础上,综述了近年来国内外在该领域实现温度补偿的相关技术和消除或减弱传感器温... 应力和温度变化引起光纤布拉格光栅(FBG)传感器中心波长漂移的交叉敏感效应制约了光纤布拉格光栅传感器的实用化。在简介光纤布拉格光栅传感器工作原理的基础上,综述了近年来国内外在该领域实现温度补偿的相关技术和消除或减弱传感器温度敏感的方法,阐述了光纤布拉格光栅传感器温度补偿的原理,并分析了每种方法的特点,探讨了光纤布拉格光栅传感器应用中存在的问题。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 交叉敏感 波长漂移 温度补偿
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双频激光干涉仪互补校准式高精度位移检测系统研究 被引量:8
4
作者 张帆 刘瑾 杨海马 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第3期14-17,共4页
为了实现光栅刻划机的超高精度定位,提出互补校准式方法实现高精度位移检测,以光栅尺作为纳米定位平台的定位测量装置,双频激光干涉位移测量系统作为测量基准对光栅尺测量误差进行补偿校准,提高光栅尺测量精度,从而达到精准定位。基于... 为了实现光栅刻划机的超高精度定位,提出互补校准式方法实现高精度位移检测,以光栅尺作为纳米定位平台的定位测量装置,双频激光干涉位移测量系统作为测量基准对光栅尺测量误差进行补偿校准,提高光栅尺测量精度,从而达到精准定位。基于双频激光干涉的测量原理,推导了干涉位移计算公式、补偿公式,对超高精密测量光路进行搭建,并利用Edlen公式给出了一种有效的波长实时补偿方法,以提高位移测量精度。采用步进采样比对法验证系统的可行性,经过校准后的系统将精度从±0.5μm提高到±0.1μm,满足光栅刻划机精度检测需求。经过实验验证,提出的系统对纳米级定位检测是可行的。 展开更多
关键词 位移测量 双频激光干涉仪 波长补偿 Edlen公式 LabVIEW通信
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长周期光纤光栅的大范围波长调谐与温度补偿 被引量:5
5
作者 何万迅 吴嘉慧 +1 位作者 施文康 叶爱伦 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期1029-1031,共3页
分别采用丙烯酸类聚合物与硅树脂材料实现了长周期光纤光栅 (LPFG)的大范围波长调谐与温度补偿 .当温度从 0~ 1 0 0°C变化时 ,对于表面涂覆丙烯酸类聚合物的 LPFG,波长调谐范围增大至 6 0 nm;而对于涂覆硅树脂的 LPFG,同样的温度... 分别采用丙烯酸类聚合物与硅树脂材料实现了长周期光纤光栅 (LPFG)的大范围波长调谐与温度补偿 .当温度从 0~ 1 0 0°C变化时 ,对于表面涂覆丙烯酸类聚合物的 LPFG,波长调谐范围增大至 6 0 nm;而对于涂覆硅树脂的 LPFG,同样的温度变化波长漂移则被抑制在 0 .6 nm之内 .前者提供一种大范围波长调谐带阻滤波器或高灵敏度温度传感器的思路 ;后者可考虑进一步改进后用作经温度补偿的滤波器。 展开更多
关键词 长周期光纤光栅 波长调谐 温度补偿 丙烯酸类聚合物 硅树脂 模式耦合 波长漂移
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基于压力补偿的煤矿用激光甲烷传感器 被引量:7
6
作者 常琳 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2016年第6期126-128,共3页
提出了基于最小二乘法曲线拟合压力补偿算法模型,主要解决煤矿复杂环境下,激光甲烷传感器测量准确性受管道压力的影响误差较大的问题,通过最小二乘法对其测量结果进行修正及补偿,最大程度的消除压力对激光甲烷传感器在气体浓度测量过程... 提出了基于最小二乘法曲线拟合压力补偿算法模型,主要解决煤矿复杂环境下,激光甲烷传感器测量准确性受管道压力的影响误差较大的问题,通过最小二乘法对其测量结果进行修正及补偿,最大程度的消除压力对激光甲烷传感器在气体浓度测量过程中产生的误差,提高传感器系统运行的稳定性。 展开更多
关键词 矿用激光甲烷传感器 激光波长 谐波检测 光谱吸收 压力补偿 最小二乘法
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基于TDLAS一次谐波的甲烷浓度检测系统及其温度补偿研究 被引量:6
7
作者 张可可 齐勇 +2 位作者 付晓 苗斌 白雪娇 《山东科学》 CAS 2014年第1期16-21,44,共7页
本文结合甲烷1 653.72 nm波长2v3带R3支气体吸收线,分析温度变化对甲烷吸收线的谱线特性及甲烷气体浓度测量产生的影响。基于可调谐二极管激光吸收光谱与波长调制光谱技术,应用一次谐波信号检测甲烷气体的浓度,通过温度补偿抑制环境温... 本文结合甲烷1 653.72 nm波长2v3带R3支气体吸收线,分析温度变化对甲烷吸收线的谱线特性及甲烷气体浓度测量产生的影响。基于可调谐二极管激光吸收光谱与波长调制光谱技术,应用一次谐波信号检测甲烷气体的浓度,通过温度补偿抑制环境温度变化给检测带来的干扰。实验结果表明,研制的甲烷浓度检测系统的性能稳定,利用温度补偿系数校准后系统测量偏差在1%以内,可以有效地提高系统的检测精度。 展开更多
关键词 可调谐二极管激光吸收光谱 波长调制 一次谐波 温度补偿
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光纤布拉格光栅温度补偿技术的实验研究 被引量:4
8
作者 黄力群 简伟 +1 位作者 李唐军 简水生 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期66-68,共3页
阐述了温度补偿封装技术的基本原理和结构设计方法 ,并对封装后的光栅作了温度性能测试。其布拉格波长对温度的敏感性已降低到 0 .0 0 0 8nm/℃ 。
关键词 温度补偿技术 光纤光栅 布拉格波长 温度敏感性 光纤通信
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Applications of Acrylate-based Polymer and Silicone Resin on LPFG-based Devices 被引量:5
9
作者 何万迅 Shi Wenkang +3 位作者 Gong Xiangyang Ye Ailun GAO Kan Fang Zujie 《High Technology Letters》 EI CAS 2002年第2期31-34,共4页
Both acrylate based polymer and silicone resin are proposed as recoating materials surrounding LPFGs for purposes of different applications. For the LPFG recoated with a thin layer of acrylate based polymer, the range... Both acrylate based polymer and silicone resin are proposed as recoating materials surrounding LPFGs for purposes of different applications. For the LPFG recoated with a thin layer of acrylate based polymer, the range of wavelength shift as much as 60nm is expected when temperature changes from 0~100℃. As for that with surrounding material of silicone resin, the temperature stability is greatly improved depicted as the maximum wavelength shift of about 0.6nm with the same temperature variation. The former is potentially a broadband tunable band rejection filter or temperature sensor with enhanced sensitivity. And the latter could be applied as temperature insensitive filter, demultiplexer or strain sensor. 展开更多
关键词 long period fiber grating resonance wavelength wavelength tuning temperature compensation
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基于FPGA的TDLAS-WMS信号控制系统设计及实现 被引量:4
10
作者 辛文辉 任卓勇 +3 位作者 樊建鑫 李仕春 乐静 华灯鑫 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第5期363-370,共8页
针对已有的可调谐二极管激光吸收光谱-波长调制光谱(TDLAS-WMS)中所需的谐波检测二倍频信号产生往往需要复杂的“倍频-比较-移相”电路,提出一种新型的TDLAS-WMS控制信号产生方法:利用现场可编程门阵列(FPGA)控制高速数字/模拟(D/A)产... 针对已有的可调谐二极管激光吸收光谱-波长调制光谱(TDLAS-WMS)中所需的谐波检测二倍频信号产生往往需要复杂的“倍频-比较-移相”电路,提出一种新型的TDLAS-WMS控制信号产生方法:利用现场可编程门阵列(FPGA)控制高速数字/模拟(D/A)产生锯齿波扫描信号和正弦波调制信号,叠加后控制激光器实现波长调制扫描;同时,FPGA依据相位信号同步输出一个正弦波调制信号的二倍频方波信号,加入延时补偿环节后,与探测器模块接收到的吸收信号中的正弦波调制信号的相位差为零,解调经过气体吸收后的调制扫描信号。设计了基于该方法的TDLAS-WMS系统方案、高速D/A转换电路、延时电路及FPGA控制流程,实验验证了正弦信号与其二倍频方波延时信号的同步性,将该方法用于某气体检测系统,成功地检出了与浓度相关的二倍频吸收信号,检出幅值得到一定提升,从而验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 光谱学 可调谐半导体激光吸收光谱 波长调制 延时补偿 现场可编程门阵列 锁相放大
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基于可调谐激光器的光纤光栅波长解调系统误差分析与补偿 被引量:5
11
作者 楚奇梁 刘琨 +6 位作者 江俊峰 张学智 郑文杰 闫金玲 臧传军 谢仁伟 刘铁根 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期14-21,共8页
基于可调谐激光器的光纤(Bragg)光栅(FBG)波长解调系统性能受激光器控制电路、调制参数以及光电探测器(PD)性能、弱信号采集与放大电路等诸多因素的影响,着重研究了可调谐激光器调制参数中扫描频率对光栅波长解调系统的影响,发现波长解... 基于可调谐激光器的光纤(Bragg)光栅(FBG)波长解调系统性能受激光器控制电路、调制参数以及光电探测器(PD)性能、弱信号采集与放大电路等诸多因素的影响,着重研究了可调谐激光器调制参数中扫描频率对光栅波长解调系统的影响,发现波长解调误差随扫描频率的不同而呈现一定的规律,对波长解调误差与激光器的扫描频率进行了拟合。将拟合结果植入解调程序中,对激光器当前扫描频率下的解调波长进行实时误差补偿,并实验验证了误差补偿后的效果。结果表明,进行误差补偿后系统最大波长解调误差比之前减小6.0倍,其中由激光器扫描频率不同导致的波长解调误差和均方差(SD)分别比补偿之前减小2.2倍和1.9倍。最终使得基于可调谐激光器的FBG波长解调系统整体波长解调误差控制在1.38pm以内,有效地满足了高速FBG系统对解调波长准确性和稳定性的要求,适用于高频动态信号的解调。 展开更多
关键词 可调谐激光器 光纤Bragg光栅(FBG) 扫描频率 波长解调 误差补偿
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高速精确的光纤光栅信号解调方案设计
12
作者 张伟 周丽 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第7期205-209,共5页
为提升光纤光栅的应用效果,为此,设计高速精确的光纤光栅信号解调方案。依据LPFG的光纤光栅信号解调原理,设计两个LPFG双边缘滤波器处理两路反射光,并且利用光电探测器探测光功率结果,以此解调光栅的中心波长;采用光纤干涉仪检测解调频... 为提升光纤光栅的应用效果,为此,设计高速精确的光纤光栅信号解调方案。依据LPFG的光纤光栅信号解调原理,设计两个LPFG双边缘滤波器处理两路反射光,并且利用光电探测器探测光功率结果,以此解调光栅的中心波长;采用光纤干涉仪检测解调频率,对其进行正反扫描,依据光传播时延引起的解调误差和解调频率扫描方向之间的关联,完成解调结果补偿。测试结果显示:该方案具有较好可行性,光谱发生不同程度重叠时,光纤光栅信号的解调结果标准差均小于1.85 pm;光栅波长的解调误差均在-5~5 pm之间;有效降低解调误差,提升光纤光栅解调精度,可靠获取信号中的信息。 展开更多
关键词 高速精确 光纤光栅 信号解调 光功率 中心波长 解调频率 误差补偿 光谱重叠
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光纤光栅应变传感器温度补偿解决方案 被引量:2
13
作者 吴传福 刘有信 《红外》 CAS 2006年第4期10-14,共5页
光纤布拉格光栅(FBG)温度、应变的交叉敏感问题阻碍了其实用化技术的发展。针对FBG应变传感测量中的交叉敏感问题,系统综述了几种典型温度补偿的解决方案。介绍了其工作原理并简单分析了其特点,同时提出了一种改进型的双金属温度补偿封... 光纤布拉格光栅(FBG)温度、应变的交叉敏感问题阻碍了其实用化技术的发展。针对FBG应变传感测量中的交叉敏感问题,系统综述了几种典型温度补偿的解决方案。介绍了其工作原理并简单分析了其特点,同时提出了一种改进型的双金属温度补偿封装结构。 展开更多
关键词 光纤光栅 波长漂移 温度补偿 解决方案
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基于可调谐激光器的光纤光栅高速解调的时延误差补偿方法 被引量:3
14
作者 唐才杰 王学锋 +3 位作者 卞贺明 王甫 阚宝玺 杨飒 《光电子.激光》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期174-179,共6页
基于可调谐激光器的光纤光栅(fiber Bragg grating, FBG)解调仪用于FBG传感器的远距离、高速测量时,光传输时延会导致显著的波长解调误差。本文设计了一种补偿光传输时延导致的FBG解调误差的方法,可调谐激光器在工作光频率范围内进行高... 基于可调谐激光器的光纤光栅(fiber Bragg grating, FBG)解调仪用于FBG传感器的远距离、高速测量时,光传输时延会导致显著的波长解调误差。本文设计了一种补偿光传输时延导致的FBG解调误差的方法,可调谐激光器在工作光频率范围内进行高线性度的正向、反向扫描,利用正向、反向扫描过程中的光电探测信号的FBG反射峰差异,对光传输时延导致的波长解调误差进行补偿。试验结果表明,在50 kHz解调频率和100 m连接光纤长度条件下,将光传输时延导致的波长解调误差由2 nm降低到小于10pm。 展开更多
关键词 可调谐激光器 光纤光栅(FBG) 波长解调 误差补偿 光传输时延
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光纤光栅电磁量传感器的应用 被引量:3
15
作者 姚远 易本顺 谢洪刚 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2006年第3期9-14,共6页
详细介绍了光纤光栅电磁量传感器在测量电压、电流以及磁场中的应用,并探讨了在光纤光栅电磁量传感器应用中存在的问题以及解决办法。鉴于它对温度的敏感,给出了减弱或消除温度敏感的方法。综述了近几年国内外在该领域实现温度补偿的相... 详细介绍了光纤光栅电磁量传感器在测量电压、电流以及磁场中的应用,并探讨了在光纤光栅电磁量传感器应用中存在的问题以及解决办法。鉴于它对温度的敏感,给出了减弱或消除温度敏感的方法。综述了近几年国内外在该领域实现温度补偿的相关技术。 展开更多
关键词 光纤光栅 布拉格波长 电磁测量 温度补偿
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基于布拉格光纤传感的变压器绕组多次短路冲击应变 被引量:3
16
作者 刘宏亮 高树国 +1 位作者 孙路 田源 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第35期15631-15640,共10页
布拉格光纤光栅传感器(fiber Bragg grating sensors,FBG)最重要的应用之一是在结构表面进行应变测量。为研究变压器绕组在短路冲击过程中的绕组受力情况,通过COMSOL软件建立试验变压器的短路冲击有限元模型,仿真得到理论电磁力,通过公... 布拉格光纤光栅传感器(fiber Bragg grating sensors,FBG)最重要的应用之一是在结构表面进行应变测量。为研究变压器绕组在短路冲击过程中的绕组受力情况,通过COMSOL软件建立试验变压器的短路冲击有限元模型,仿真得到理论电磁力,通过公式计算得到理论应变;进行了110 kV真型变压器短路冲击试验,利用FBG传感器对绕组状态进行监测,观察其中心波长变化量,并通过光-力理论转换方程计算得到实际应变。将实际应变、理论应变进行对比分析,发现误差在5%以内,验证了可采用布拉格光纤传感法用于变压器绕组短路冲击应变检测的可行性和准确性。研究表明FBG传感器测量精准,可以通过这种方法对变压器绕组变形进行测量,具有较大的实际工程意义。 展开更多
关键词 光纤光栅 中心波长 应变量 温度补偿 应力
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Elden公式法在双频激光干涉仪测量系统的应用 被引量:2
17
作者 熊显名 丁子婷 +1 位作者 曾启林 杜浩 《仪器仪表用户》 2021年第3期38-42,86,共6页
双频激光干涉仪测量系统是以激光波长为测量基准,在空气中传播的激光波长会受到空气折射率变化影响,分析了现有的激光波长补偿方法,重点对间接补偿法中的Edlen公式法进行了研究。搭建了一套双频激光干涉仪测量的实验平台,并对不同光程... 双频激光干涉仪测量系统是以激光波长为测量基准,在空气中传播的激光波长会受到空气折射率变化影响,分析了现有的激光波长补偿方法,重点对间接补偿法中的Edlen公式法进行了研究。搭建了一套双频激光干涉仪测量的实验平台,并对不同光程下实验平台的稳定性进行了测试,结果表明:实验平台的测量值能达到m量级,具有较好的稳定性。采用高精度的温度传感器和压力传感器实时测量环境参数,完成Edlen公式法的补偿实验,实验结果表明:当存在一定外界环境影响时,Edlen公式法的纳米级测量补偿效果能提升10-10m量级;在实际应用中的微米级环境测量情况下时,补偿效果能提升10^(-8)m量级。 展开更多
关键词 双频激光干涉仪 波长补偿 Edlen公式 空气折射率
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Steady-state Voltage Reactive Compensation Method for Half-wavelength Transmission Lines Considering Equivalent Power Supply Impedance 被引量:2
18
作者 Jun Yi Wei Hu +5 位作者 Zijie Zhang Lu Qiu Ansi Wang Bowen Yan Canbing Li Quanyou Yue 《CSEE Journal of Power and Energy Systems》 SCIE CSCD 2020年第4期841-847,共7页
Half-wavelength AC transmission(HWACT)refers to transmission along lines with an electrical distance of half the power frequency wavelength.The voltage amplitude at the sending terminal is equal to that at the receivi... Half-wavelength AC transmission(HWACT)refers to transmission along lines with an electrical distance of half the power frequency wavelength.The voltage amplitude at the sending terminal is equal to that at the receiving terminal in steady-state.Furthermore,the voltage at the receiving terminal does not vary with load.However,the electrical distance has been extended in actual HWACT lines because of the impact of the equivalent power supply impedance,so the attractive characteristics no longer hold.As a result,reactive power compensation methods with constant power factor and constant voltage are needed and these are presented in this paper.The steady-state operational characteristics,the calculation methods of additional reactive power compensation and the admittance of a controllable shunt reactor are also given.The methods proposed in this paper are relatively simple to implement,and the calculations involved are straightforward,resulting in effective voltage stabilization.The results indicate that such compensation methods can increase the transmission capacity while maintaining a relatively low voltage along the line. 展开更多
关键词 half-wavelength AC transmission(HWACT) reactive power compensation steady state transmission lines
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The Pioneer Effect: A New Physics with a New Principle
19
作者 Russell Bagdoo 《Journal of Modern Physics》 2020年第5期616-647,共32页
Radiometric data from the Pioneer 10/11, Galileo and Ulysses spacecraft indicated an anomalous constant acceleration acting on them, directed toward the Sun, and a gradual growth of the radio signal frequency emitted ... Radiometric data from the Pioneer 10/11, Galileo and Ulysses spacecraft indicated an anomalous constant acceleration acting on them, directed toward the Sun, and a gradual growth of the radio signal frequency emitted by the receding transmitter. The reported odd acceleration of Pioneer 10 with a magnitude?&sim;8.5 × 10&minus;10 m/s2 can be explained by an induced gravitational interaction on the S-band signals traveling between the probe and the Earth, arising from the electromagnetic properties of the outer Solar System vacuum zero-point radiation interacting with matter. Their nature is of quantum vacuum origin, and these induced forces act in addition to ordinary gravitational forces, violating the principle of Equivalence. We suggest a new physical theory based on a new principle called “Compensation” as a thinkable explanation for the non-conventional Pioneer effect. The theory of Relation, which is an alternative to the inflationist model, postulates that our universe is made of two antagonistic but complementary structures. The principle of Compensation contradicts Relativity theory, predicts such acceleration and is for the electromagnetic spacetime metric what the principle of Equivalence is for the gravific spacetime metric. 展开更多
关键词 Theory of RELATION PRINCIPLE of compensation Two Structures NEGATIVE EM wavelength of SPACETIME Zero Point FLUCTUATIONS
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F-P标准具结构设计及加工误差补偿方法研究 被引量:1
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作者 李路 邢昆明 赵明 《皖西学院学报》 2021年第5期79-83,共5页
为了提高星载云-气溶胶激光雷达在白天的信噪比,采用法布里-珀罗(F-P)固体标准具作为532 nm探测通道窄带滤光器的核心部件。根据F-P标准具的设计指标,对F-P标准具光学组件进行详细设计,确定F-P标准具厚度为131.1179μm,FSR为738 pm,FWHM... 为了提高星载云-气溶胶激光雷达在白天的信噪比,采用法布里-珀罗(F-P)固体标准具作为532 nm探测通道窄带滤光器的核心部件。根据F-P标准具的设计指标,对F-P标准具光学组件进行详细设计,确定F-P标准具厚度为131.1179μm,FSR为738 pm,FWHM为38.2 pm,采用“夹层式结构”。详细分析厚度加工误差对F-P标准具滤波性能影响,得出结论:厚度误差值以kλ0/2n(k为整数)变化时,中心波长的最大透过率值以λ0/2n为周期交替出现,无须补偿;厚度误差值在以λ0/2n周期内变化时,必须采用入射角或工作温度补偿方法进行厚度补偿。通过模拟计算可知,该两种补偿方法可以有效地补偿FP标准具由于加工误差带来的中心波长的漂移,实现高精度滤波。 展开更多
关键词 法布里-珀罗(F-P) 加工误差 中心波长 补偿方法 滤波
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