激光双法布里--珀罗干涉纳米测量系统的理论分析

本文设计了一种基于双法布里-珀罗干涉仪、采用计算机实时处理、以轻拍式探针为传感器的新型纳米测量系统,描述了该系统的工作原理,详细进行了系统的理论分析.提出了通过测量双法布里-珀罗干涉仪透射光强基波幅值差或基波等幅值过零时间间隔的方法进行纳米测量的理论基础,分析了轻拍式探针的振动模型,给出了检测探针振幅变化的新方法及理论依据.     

基于HSPMI的激光干涉位移校准系统的构建及实验研究

基于高稳定性平面镜干涉仪（HSPMI）构建了一套激光干涉纳米位移校准系统。描述了该系统的组成,设计了基于VME总线的数字信号处理计算机软件程序,对影响系统测量不确定度的各类误差进行了分析,得出该校准系统测量不确定度为2.93 nm。分别对系统稳定性和纳米级位移测试进行了实验,验证了构建系统的有效性和实用性。     

一种新型的干涉条纹软件计数方法及其实现研究

一般的光学干涉条纹计数方法都是对两路相位差为π/2的干涉条纹信号进行整形计数,此种方法简便易行,但是当条纹信号在半个周期内发生振荡变化时,容易出现对信号的变化方向产生判别错误,从而导致最后的计数结果出现误差.针对此种缺陷,本文提出了一种新型的光学干涉条纹软件计数方法:在信号过零点附近设置一对正、负阈值,当正弦信号上跳过正阈值或下跳过负阈值时,根据此时对应的余弦信号是正还是负来判断此时被测物体的正、反向运动和进行加、减计数;而当正弦信号下跳过正阈值或上跳过负阈值时,根据判断此时正弦信号的运动方向与前次正弦信号跳过阈值时是否相同来进行加减计数.该计数方法能对干涉条纹信号的振荡变化进行准确判向,因此能提高计数的可靠性,而且具有智能性,适应性强.     

光纤剖面折射率分布测量新方法

本文在简述逆几何不迩理论基础上,讨论了如何结合计算机图像处理技术根据光线轨迹得出光媒质的剖面折射率分布方法,并且用在改型干涉显微镜基础上建立的ＣＣＤ摄像显微镜实验装置作出验证,从而也提出一种光纤剖面折射率分布测量的简便,易行,精度可靠的新方法。本文介绍的新方法对如何保证目前已被越来越普遍地应用于光通讯和光纤传感器中光纤性能的主要参数检测有十分显著的意义。     

渥拉斯顿棱镜偏摆对激光外差干涉直线度测量的影响分析

描述激光外差干涉直线度及其位置测量方法;分析由渥拉斯顿棱镜偏摆角引起的测量误差,建立激光外差干涉直线度及其位置测量误差的数学模型,并进行仿真分析研究。结果表明：渥拉斯顿棱镜倾角和摆角引入的测量误差为正弦型误差分量,当渥拉斯顿棱镜偏摆角为1°时,直线度的测量误差有约为100nm,位置误差约为1nm;当渥拉斯顿棱镜的倾角为15″时,直线度测量误差约为700nm,位置误差约为15nm。     

纺织品光学性能检测系统多线程串口通信方法

结合纺织品光学性能检测系统的开发实践,提出了一种基于VC 多线程串口通信的实时数据采集系统的设计和实现方法.在主线程的基础上,创建了两个工作者线程,一个用于监视串口缓冲区数据,一个用于对从串口读取的数据进行处理,工作者线程通过自定义消息和主线程进行通信.对系统进行了不同类型光源和纺织品检测,实验结果表明,基于多线程串口通信技术的织品光学性能检测系统数据采集准确、可靠.     

纳米级微动工作台的研究现状及发展趋势

纳米级微动工作台是纳米科学技术研究的关键仪器设备，本文对纳米级微动工作台的研究现状进行了综述，对现有的纳米级微动工作台的工作原理、性能特点和可实现的运动范围及精度进行了分析比较，在此基础上。对纳米级微动工作台的发展趋势做了展望。     

激光自动跟踪式引伸计的优化设计

通过将一类LD结构光作为扫描光线,结合激光自动跟踪技术对一种非接触式引伸计的机械组成与光路结构部分进行了优化设计.通过构建系统的数学模型和公式推导,分析了各组成部分之间的关系,通过仿真,确定了各参数的取值范围与适用条件.由实验验证了所设计的系统优化方案的正确性和可行性.实验结果表明,所设计的引伸计具有满足试件拉伸过程的全量程测量、测量结果精度高、结构方面易于实现等优点.     

基于锁相混频原理的高精度激光外差干涉信号的处理方法研究

利用锁相环实现拍频转换,将高频干涉拍频信号降频至1.0 kHz,通过填脉冲式测相方法获得被测相位差.实验结果表明利用该方法在拍频转换后易于获得0.078°的高精度相位差,而且该方法具有实现电路简单、频率稳定性高和相位跟踪稳定的优点.     

精密磁悬浮工作平台的力特性分析

构建了一种新型磁悬浮工作平台结构,该平台结构利用永磁直线电机提供水平洛仑兹力,利用电磁铁提供垂直电磁吸力,悬浮和驱动部分相互独立,避免了两者间的耦合问题,具有出力大、运动范围广、定位精密的特点。为了研究磁场饱和、纵向边端效应和倾斜角度等因素对磁场的影响,基于有限元数值方法建立了该平台的数学模型,并在模型的基础上对该平台的力特性进行了详细分析,获得了推力和悬浮力与气隙高度、电流和倾斜角度间的变化对应关系。分析结果表明该平台的电磁力具有较好的线性度,降低了控制的复杂度。