基于锥光全息原理的测距系统研究

针对传统光学非接触测量方法环境适应性差、测 量范围小以及光源依懒性强等问题,提出基于锥光全息原理 的非接触式测量方法。在简要分析锥 光全息测量原理的基础上,设计出应用于距离测量的全息干涉测量系统,提出从条纹宽度变 化量获取被测物移动距 离的方法,并推导出条纹宽度与被测距离之间的关系;同时针对条纹图像散斑严重、条纹中 心不确定、条纹不清晰 等问题,提出相应的图像处理方法以及区域条纹搜索方法,可以选择清晰、光滑的条纹区域 ,进而计算被 测距离;最后,搭建了锥光全息干涉测距系统,并完成了测距实验。实验结果显示,与激光 干涉仪对比,锥光全息 干涉测量系统的测距误差在10μm以内;具有测量范围大、测量分辨 率和测量精度高以及环境适应能力强等优点,能够满足测量要求。     

Inline electron holography and VEELS for the measurement of strain in ternary and quaternary (In,Al,Ga)N alloyed thin films and its effect on bandgap energy

We present the use of (1) dark‐field inline electron holography for measuring the structural strain, and indirectly obtaining the composition, in a wurtzite, 4‐nm‐thick InAlGaN epilayer on a AlN/GaN/AlN/GaN multinano‐layer heterosystem, and (2) valence electron energy‐loss spectroscopy to study the bandgap value of five different, also hexagonal, 20–50‐nm‐thick InAlGaN layers. The measured strain values were almost identical to the ones obtained by other techniques for similarly grown materials. We found that the biaxial strain in the III‐N alloys lowers the bandgap energy as compared to the value calculated with different known expressions and bowing parameters for unstrained layers. By contrast, calculated and experimental values agreed in the case of lattice‐matched (almost unstrained) heterostructures.     

采用全息存贮技术实现多通道散斑干涉计量的方法

在普通双曝光散斑干涉计量中,引入多通道全息记录,可以在一张负片上得到连续变化的物体在不同时间间隔内各种状态之间两两相对面内位移的情况。此种记录装置简单,操作方便,是一种可行的多通道散斑干涉计量的新方法。     

双掺杂LiNbO3晶体中光栅均匀性的优化研究

研究了非挥发全息记录中南于紫外光的强吸收而引起的光栅非均匀性，分析了这种非均匀性对光栅衍射效率的影响。结果显示，非均匀性致使光折变光栅的平均强度减弱，衍射效率降低。提出了采用两束等光强的敏化紫外光由晶体两侧入射的优化方案以改善光栅的均匀性，提高光栅的衍射效率。通过联立两中心带输运物质方程和双光束耦合波方程，进行了相应的理论模拟，并给出实验验证。结果表明双侧紫外光照射能够实现均匀性较好的光栅，是提高衍射效率的有效途径之一。     

组合外加电场提高Fe∶LiNbO_3中90°记录体全息的衍射效率

针对90°全息记录结构的特殊性,在记录和读出阶段分别施加不同极性的外加电场,实现了Fe∶LiNbO3晶体中高衍射效率的全息记录和读出。在库赫塔列夫(Kukhtarev)方程基础上引入两维耦合波理论,对组合外加电场提高掺铁铌酸锂晶体光折变特性的机理进行了探讨。实验和理论计算结果都表明这种分别在记录和读出过程施加不同极性组合的外加电场是在Fe∶LiNbO3中实现高衍射效率90°记录结构体全息的有效技术方案。     

光纤耦合波长复用的全息光盘存储记录

详细描述了用光纤耦合、波长复用的全息光盘仔储光路．指出在全息光盘驱动器即将市场化的今天．由于其光路简单、光学元件较少、性价比高．很有可能成为新的全息光盘驱动器的核心技术之一。由于短波长单模光纤及其双波长光纤分束器件的要求比较高．而用多模光纤进行准单模输出调整．以及用分光棱镜进行光束的分光．同时用对双波长敏感的光致聚合物材料进行存储．其光谱灵敏度均匀．光谱范围互不重叠。实验结果表明．光路结构合理．存储效果良好。     

利用激光全息干涉法测量微小机械变形方向

提出用可分离双参考光两次曝光全息测量物体变形方向的方法。设计的光路系统用两个平面反射镜将一束扩展激光束分成两束参考光和一束物光,籍此记录物体变形下的可分离双参考光两次曝光全息图。该全息图再现的两个像的图层可以被分离,再现的全息干涉图上的条纹可通过改变曝光次序和微位移再现参考光虚点光源的位置而移动。物体变形方向、干涉条纹移动方向和反射镜位移方向以及曝光次序之间有确定的关系。该干涉图含有物体变形方向和位移数值两种信息。从理论上重点分析了物体变形方向信息所遵循的基本规律,并由此得出了测量物体变形方向的方法。最后给出了实验结果。实验表明提出的方法和理论是正确的,物体变形方向的检测正确率可达100%。     

数字全息技术在反源问题中的应用

本文从数字全息记录与再现技术特点出发，探讨数字全息技术在反源问题中的应用。分析了用数字全息图探测光波复振幅的方法。讨论了数字全息再现原始像的方法，并将其应用于光源的重构。     

用激光双参考光两次曝光法检测机械变形

用可分离双参考光两次曝光全息干涉法叙述了测量物体变形的方向，并设计了光路系统。用两个平面反射镜将一束扩展激光束分成两束参考光和一束物光，记录物体变形下的可分离双参考光两次曝光全息干涉图，从理论上对此作了分析，给出实验结果。     

电子学全息术用于三维物场分层再现的实验实现

基于电子学会息术（又称数字全息术）记录和再现光学全息图的原理和方法，设计了一种适合于用于尺寸较小的CCD靶面直接记录光学全息图的实验光路，并由此实现了三维物场清晰的分层再现。讨论了物场频谱的有效分离及提取方法，并提出了利用双参考光原理改善全息图再现像空间频谱带宽的新思路。与传统的光学全息术相比，电子学全息术借助于高分辨率CCD记录及高速计算机数字处理技术，可以实现光学全息图的数字化记录和重现。同时在不改变光路的前提下，可以较高的重复频率完成光学全息图的记录，以便于记录三维物场的变化过程，并且可以接近实时地再现物场或对物场进行逐层分析，因而是一种准实时的新型全息成像技术。