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用同步辐射实现X射线干涉技术的实验研究 被引量：1
1
作者 王林 赵洋 +6 位作者 曹芒 李达成 蒋建华 韩勇 王州光 田玉莲 王功利 《光电工程》 CAS CSCD 1998年第4期22-27,共6页
根据Ｘ射线干涉的特点，制出ＬＬＬ型Ｘ射线干涉器件。Ｘ射线源选用同步辐射光，充分利用其强度大、波长丰富和准直性好的优点，在北京同步辐射实验室（ＢＳＲＬ）利用４Ｗ１Ａ束线进行了Ｘ射线干涉实验，在拍摄的底片上比较清楚地观察... 根据Ｘ射线干涉的特点，制出ＬＬＬ型Ｘ射线干涉器件。Ｘ射线源选用同步辐射光，充分利用其强度大、波长丰富和准直性好的优点，在北京同步辐射实验室（ＢＳＲＬ）利用４Ｗ１Ａ束线进行了Ｘ射线干涉实验，在拍摄的底片上比较清楚地观察到了Ｘ射线干涉条纹。 展开更多
关键词 X射线干涉术 同步辐射 实验研究 干涉仪
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光电探测器对光谱仪器精度的影响 被引量：15
2
作者 杨怀栋 徐立 +4 位作者 陈科新 何庆声 何树荣 谭峭峰 金国藩 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1520-1523,共4页
通过优化光谱探测环节来提高光谱仪器的精度是改进或研制新型光谱仪的重要途径。为此,文章基于对光电成像系统中光学传递函数的研究,建立了光谱图像经探测器积分抽样后重建的数学模型,并在此基础上分析了光电探测器积分抽样特性参数对... 通过优化光谱探测环节来提高光谱仪器的精度是改进或研制新型光谱仪的重要途径。为此,文章基于对光电成像系统中光学传递函数的研究,建立了光谱图像经探测器积分抽样后重建的数学模型,并在此基础上分析了光电探测器积分抽样特性参数对光谱线频谱的影响,讨论了光谱线半宽度与探测器积分区间宽度、灵敏度及抽样间隔的关系,提出了准确重建光谱线,提高光谱仪器波长精度和光度精度的探测器优化原则。 展开更多
关键词 光谱仪 精度 光电探测器 优化
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常规光谱仪器分光系统的比较 被引量：5
3
作者 杨怀栋 陈科新 +2 位作者 黄星月 何庆声 金国藩 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1707-1712,共6页
革新常规光谱仪具有现实的技术和经济价值,是推动光谱仪器不断发展的重要途径。鉴于分光系统决定着常规光谱仪的基本性能,是革新常规光谱仪的关键,文章对常规光谱仪的分光系统进行了比较,以揭示各典型分光系统的特色和内在衍化动力。文... 革新常规光谱仪具有现实的技术和经济价值,是推动光谱仪器不断发展的重要途径。鉴于分光系统决定着常规光谱仪的基本性能,是革新常规光谱仪的关键,文章对常规光谱仪的分光系统进行了比较,以揭示各典型分光系统的特色和内在衍化动力。文章从决定要素及公式、典型数据三方面对各典型分光系统的基本特性指标:(光谱范围、分辨率、色散率和光通量)进行了逐一和综合的横向比较,不但揭示出各分光系统的特色和互补性,还表明分辨率与光通量的矛盾普遍存在于常规光谱仪中。以此为主线纵观常规光谱仪的衍化历史,进一步揭示出分辨率与光通量的矛盾运动贯穿始终,是推动其发展的重要动力。这为理解常规光谱仪的发展提供了新的视角,正确的认识和把握分辨率与光通量的矛盾将有利于分析和解决光谱仪器面临的核心问题,加速新型光谱仪器的研制。 展开更多
关键词 光谱仪 分光 比较
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平场全息凹面光栅制作结构与使用结构之间误差补偿作用的数值模拟与实验验证 被引量：8
4
作者 周倩 曾理江 李立峰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1674-1678,共5页
通过对优化计算出的平场全息凹面光栅制作结构(曝光记录结构)和使用结构(光谱仪分光结构)之间各个参数进行联合数值模拟,得出如下结论:在优化设计参数值附近一个较大范围的误差区域内,平场全息凹面光栅的制作结构参数误差和使用结构参... 通过对优化计算出的平场全息凹面光栅制作结构(曝光记录结构)和使用结构(光谱仪分光结构)之间各个参数进行联合数值模拟,得出如下结论:在优化设计参数值附近一个较大范围的误差区域内,平场全息凹面光栅的制作结构参数误差和使用结构参数误差可以相互补偿,最终补偿的结果可以使光谱成像质量达到与原设计结构相当的水平,满足光谱仪器的使用要求。文章给出了数值模拟结果以及与其相符的实验验证结果。此补偿作用有利于降低平场全息凹面光栅制作中各个参数精度的调节难度,并且可以对实际使用过程中光谱仪器的设计和装调进行理论上的指导。 展开更多
关键词 光谱仪器 平场全息凹面光栅 光栅设计 光栅制作
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正交偏振激光角度测量技术综述 被引量：5
5
作者 任成 谈宜东 张书练 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期193-199,共7页
机械导轨运动副滚转角的高精度测量一直是一个难题。研究了很多光学方法,但由于其角位移方向正好垂直于探测光束,所以仍没有得到很好的解决。利用激光偏振面对旋转的敏感性,通过测量由此引起的正交偏振激光光强、相位或频差的变化,可有... 机械导轨运动副滚转角的高精度测量一直是一个难题。研究了很多光学方法,但由于其角位移方向正好垂直于探测光束,所以仍没有得到很好的解决。利用激光偏振面对旋转的敏感性,通过测量由此引起的正交偏振激光光强、相位或频差的变化,可有效地解决滚转角的测量问题。介绍了目前国内外基于正交偏振激光的滚转角测量技术,根据其测量原理分为光强差测量、相位差测量和频率差测量三类。对每种测量方法的原理和发展现状进行了评述,比较了各种方法的优缺点,讨论了其发展趋势。 展开更多
关键词 光学测量 角度测量 正交偏振激光 滚转角
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激光多普勒技术在固体测量方面的运用 被引量：15
6
作者 邹泓 赵洋 《光学技术》 CAS CSCD 2000年第2期101-103,共3页
介绍了激光多普勒测量技术的原理和后散射型固体表面测量方式。通过声光调制器的偏频后 ,能够确定物体的运动方向。对多普勒信号进行光学外差处理并对多普勒信号进行测相 ,可以提高测量的精度。用差动微分多普勒技术进行测量 ,可以消除... 介绍了激光多普勒测量技术的原理和后散射型固体表面测量方式。通过声光调制器的偏频后 ,能够确定物体的运动方向。对多普勒信号进行光学外差处理并对多普勒信号进行测相 ,可以提高测量的精度。用差动微分多普勒技术进行测量 ,可以消除由固体表面特性和激光光强的波动引起的误差。 展开更多
关键词 测速计 激光多普勒技术 固体测量
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正交线偏振激光器及其在精密测量中的新应用 被引量：4
7
作者 张书练 谈宜东 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期1-11,共11页
介绍了正交线偏振激光器及其在精密测量中的新应用,包括:1)正交偏振双频激光器,2)纳米激光测尺(基于频率分裂的激光器两偏振光竞争位移传感器)测量原理,3)直接利用波片形成频率分裂的波片位相延迟测量原理,4)激光回馈波片位相延迟测量... 介绍了正交线偏振激光器及其在精密测量中的新应用,包括:1)正交偏振双频激光器,2)纳米激光测尺(基于频率分裂的激光器两偏振光竞争位移传感器)测量原理,3)直接利用波片形成频率分裂的波片位相延迟测量原理,4)激光回馈波片位相延迟测量原理。这些新应用的原理,结构简单,可溯源到光波长。如,纳米激光测尺已在应用中,测量范围12mm,分辨力79nm,线性度小于5×10-5,基于频率分裂的波片位相延迟测量系统重复性达到0.3′,而激光回馈波片位相延迟测量系统具有在线检测的优点。 展开更多
关键词 正交线偏振 精密测量 频率分裂 激光纳米测尺 相位延迟测量 激光回馈效应
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光谱色散匀滑技术对衍射光学器件束匀滑性能的影响 被引量：3
8
作者 谭峭峰 严瑛白 金国藩 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期749-753,共5页
模拟分析了光谱色散匀滑技术对衍射光学器件束匀滑性能的影响。光谱色散匀滑技术的使用提高了衍射光学器件的抗波前畸变能力 ,降低了对加工精度的高要求。
关键词 光谱色散平滑 衍射光学器件 束匀滑
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探测器光谱响应对光谱仪器波长标定中谱峰位置的影响
9
作者 黄星月 杨怀栋 +2 位作者 何庆声 田禾 金国藩 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期323-325,共3页
一般光电探测器的光谱响应是随波长变化的,这在光谱仪器进行波长标定的过程中,可能会改变标定谱线峰值所在的位置,从而影响标定结果的准确度。为此,针对采用阵列探测器的光谱仪器,建立了以高斯线型为标定谱线轮廓的模型,分析了谱线在探... 一般光电探测器的光谱响应是随波长变化的,这在光谱仪器进行波长标定的过程中,可能会改变标定谱线峰值所在的位置,从而影响标定结果的准确度。为此,针对采用阵列探测器的光谱仪器,建立了以高斯线型为标定谱线轮廓的模型,分析了谱线在探测器上经光谱响应调制及积分抽样后峰值位置发生移动的情况,给出了保证在峰值位置不偏移的情况下探测器光谱响应需满足的条件,特别给出了当仪器分光元件为光栅时,在该条件下结合仪器参数的表达式。为保证光谱仪器波长标定的准确度,在仪器设计阶段,可应用此条件选择适宜的探测器;在仪器应用阶段,亦可根据实际探测器参数,应用此条件选择适宜用于标定过程的谱线。 展开更多
关键词 光谱仪器 阵列探测器 光谱响应 波长标定
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时幅转换技术及其在激光测距系统中的应用 被引量：5
10
作者 王勇新 章恩耀 +1 位作者 方仲彦 张玉坤 《光学技术》 CAS CSCD 2001年第2期132-135,138,共5页
简要介绍了时幅转换技术[1 ] 的原理、实现方法以及在激光测距系统中的应用。给出了实际时幅转换特性的试验数据及精度分析。利用时幅转换器测量时间的精度和分辨率可以分别达到几十皮秒和几皮秒的量级。将这一技术应用于传统的激光测... 简要介绍了时幅转换技术[1 ] 的原理、实现方法以及在激光测距系统中的应用。给出了实际时幅转换特性的试验数据及精度分析。利用时幅转换器测量时间的精度和分辨率可以分别达到几十皮秒和几皮秒的量级。将这一技术应用于传统的激光测距系统后 ,可以将测距精度和分辨率由原来的分米级分别提高到厘米级和毫米级。 展开更多
关键词 激光测距 激光雷达 时幅转换 飞行时间法
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17．5Kev同步辐射光的干涉技术研究
11
作者 王林 蒋建华 等 《北京同步辐射装置年报》 1997年第1期45-47,共3页
X射线干涉测量技术是以非常稳定的亚纳米量级的硅单晶的晶格作为基本长度单位，以建立纳米级长度基准，从而实现纳米级精度的测量、校验等功能。由于其在纳米测量范围内的特殊优越性，因而近年来该技术得到了迅速发展。该技术的前提是X... X射线干涉测量技术是以非常稳定的亚纳米量级的硅单晶的晶格作为基本长度单位，以建立纳米级长度基准，从而实现纳米级精度的测量、校验等功能。由于其在纳米测量范围内的特殊优越性，因而近年来该技术得到了迅速发展。该技术的前提是X射线干涉技术的实现。根据X射线干涉的特点，并考虑到X射线的吸收特性，用单晶硅制出了LLL型X射线干涉器件。在北京同步辐射实验室（BSRL）4W1A束线上选择17．5Kev能量的同步辐射光进行了X射线干涉实验，在拍摄的底片上比较清楚地观察到了X射线干涉条纹。 展开更多
关键词 17.5Kev同步辐射光 干涉技术 X射线干涉测量技术
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基于FPGA和DDS技术的激光测距仪 被引量：3
12
作者 刘川 孙利群 章恩耀 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期379-381,385,共4页
针对传统的相位式激光测距仪电路设计复杂、精度难以保证的缺点,把现场可编程逻辑门阵列(FPGA)器件和直接数字频率合成(DDS)信号发生技术应用于传统的相位式激光测距仪的电路设计中,实现了一种结构简单、体积小、可靠性高的短程激光测... 针对传统的相位式激光测距仪电路设计复杂、精度难以保证的缺点,把现场可编程逻辑门阵列(FPGA)器件和直接数字频率合成(DDS)信号发生技术应用于传统的相位式激光测距仪的电路设计中,实现了一种结构简单、体积小、可靠性高的短程激光测距系统,测量精度为cm量级。对测距系统误差的主要来源和进一步研究的方向进行了分析。 展开更多
关键词 光学测量 FPGA DDS 相位法 激光测距
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昆虫运动的跟踪技术 被引量：6
13
作者 蔡志坚 曾理江 《光学技术》 CAS CSCD 2002年第3期217-219,共3页
昆虫运动的跟踪对跟踪系统提出了特殊的要求。介绍了用来跟踪昆虫飞行的微型线圈跟踪技术、谐波雷达跟踪技术和图像跟踪技术 ,分析比较了它们的特点。
关键词 运动跟踪 昆虫运动 微型线圈 谐波雷达 图像跟踪
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激光回馈效应及其传感应用研究的进展 被引量：15
14
作者 毛威 张书练 +2 位作者 张连清 朱钧 李岩 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期16-22,26,共8页
对基于激光回馈效应的传感应用研究进展进行了综述。由于激光回馈引起激光器功率波动一个条纹对应外部反射镜移动半个光波波长,功率波动深度与传统双光束干涉系统相当,基于该现象的激光回馈干涉仪与传统的干涉仪相比具有相同的相位灵敏... 对基于激光回馈效应的传感应用研究进展进行了综述。由于激光回馈引起激光器功率波动一个条纹对应外部反射镜移动半个光波波长,功率波动深度与传统双光束干涉系统相当,基于该现象的激光回馈干涉仪与传统的干涉仪相比具有相同的相位灵敏度。但其结构简单、紧凑、易准直的特点,引起了国内外科研者浓厚的兴趣,开发了很多全新概念、经济实用的精密测量仪器。对激光回馈效应在位移测量、速度测量、振动测量、距离测量、角度测量和形貌测量中的原理进行了介绍,同时对各传感应用系统进行了评述。 展开更多
关键词 激光回馈 自混合干涉 位移测量 速度测量 振动测量 距离测量 角度测量 形貌测量
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宽光谱Czerny-Turner光谱仪中的彗差与分辨率 被引量：20
15
作者 陈谭轩 杨怀栋 +2 位作者 陈科新 谭峭峰 金国藩 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1692-1696,共5页
小型光谱仪较多地采用Czerny-Turner(切尼—特纳)光路结构,其设计应遵循Shafer消彗差原理消除中心波长处的初级彗差并尽量平直整个谱面以提高分辨率。但常规设计并未考虑非中心波长处彗差和分辨率的变化情况。在对两种典型切尼—特纳光... 小型光谱仪较多地采用Czerny-Turner(切尼—特纳)光路结构,其设计应遵循Shafer消彗差原理消除中心波长处的初级彗差并尽量平直整个谱面以提高分辨率。但常规设计并未考虑非中心波长处彗差和分辨率的变化情况。在对两种典型切尼—特纳光路结构进行初级彗差分析的基础上,指出交叉型光路结构宽光谱范围内的分辨率呈"V"形,而M型光路结构分辨率在全光谱范围内变化较小,近似呈"一"形,即后者宽光谱范围内的分辨率一致性远好于前者。针对于此,该文设计了光谱范围为400～600nm的2种光路,并对其进行了理论计算和对比实验,实验结果表明,两者边缘波长处分辨率分别比中心波长处分辨率低3.7倍和1.2倍,与理论计算结果基本一致。 展开更多
关键词 宽光谱 切尼—特纳光谱仪 彗差 分辨率
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自混合干涉微位移传感器 被引量：12
16
作者 王鸣 聂守平 +1 位作者 李明 李达成 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期428-431,共4页
有许多测量微位移的光干涉方法 ,然而难以实现结构紧凑、价格低的测量系统 ,因为这些传统干涉方法都需要许多光学元器件。提出用激光自混合干涉术测量微位移 ,分析和讨论了自混合干涉信号的产生和处理方法 ,用快速傅立叶变换(FFT)相位... 有许多测量微位移的光干涉方法 ,然而难以实现结构紧凑、价格低的测量系统 ,因为这些传统干涉方法都需要许多光学元器件。提出用激光自混合干涉术测量微位移 ,分析和讨论了自混合干涉信号的产生和处理方法 ,用快速傅立叶变换(FFT)相位探测技术分析自混合干涉信号 ,可提高相位测量精度。提出的传感器可以用于亚微米级位移的测量和控制 ,并给出了 展开更多
关键词 自混合干涉 信号 光学元器件 FFT 微位移 快速傅立叶变换 相位测量 传感器 紧凑 测量系统
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基于快速傅里叶变换和积分图的快速相关匹配 被引量：12
17
作者 殷松峰 王一程 +2 位作者 曹良才 金国藩 凌永顺 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2246-2250,共5页
为克服传统相关匹配算法计算复杂度过大的缺点,基于快速傅里叶变换和积分图提出了一种快速相关匹配算法.在不改变传统相关匹配计算结果的前提下,该算法通过对相关系数公式的分析和化简,用快速傅里叶变换计算模板图像和基准图像的相关,... 为克服传统相关匹配算法计算复杂度过大的缺点,基于快速傅里叶变换和积分图提出了一种快速相关匹配算法.在不改变传统相关匹配计算结果的前提下,该算法通过对相关系数公式的分析和化简,用快速傅里叶变换计算模板图像和基准图像的相关,并采用积分图计算基准图像灰度值及其能量的窗口积分,使相关匹配计算量与模板图像大小近似无关,从而大大降低了计算复杂度.不同光照条件下图像匹配实验和复杂环境下目标跟踪实验结果表明,该算法具有很强的抗干扰能力,其执行效率比传统相关匹配提高1～2个数量级. 展开更多
关键词 快速相关匹配 图像匹配 快速傅里叶变换 积分图
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光栅光谱仪的整体建模与分析 被引量：12
18
作者 杨怀栋 陈科新 +2 位作者 黄星月 何庆声 金国藩 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期281-284,共4页
理论模型是研究光谱技术,开发光谱仪器的重要工具。文章提出了一种对现代光栅光谱仪进行整体建模与分析的方法。与现有方法仅局限于光学成像等局部环节不同,该方法从光谱信息传递和变换的角度将光栅光谱仪分割为光学成像、探测、重建和... 理论模型是研究光谱技术,开发光谱仪器的重要工具。文章提出了一种对现代光栅光谱仪进行整体建模与分析的方法。与现有方法仅局限于光学成像等局部环节不同,该方法从光谱信息传递和变换的角度将光栅光谱仪分割为光学成像、探测、重建和显示4个功能模块,分析各个模块对光谱信息的影响,建立光栅光谱仪的整体模型并导出它的传递函数。进一步,又利用它们分析了各模块对仪器整体性能的影响规律,并揭示出要获得高质量的光谱图必须增加基带响应,抑制假响应,而重建模块将是重要途径。 展开更多
关键词 光谱仪 模型 传递函数
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高分辨率中阶梯光栅-棱镜交叉色散光路设计 被引量：11
19
作者 张尹馨 杨怀栋 +2 位作者 邓超 黄战华 金国藩 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1706-1710,共5页
以宽光谱范围、高分辨率的中阶梯光栅光谱仪为研制目标,介绍了中阶梯光栅的色散特性,阐述了基于它的交叉色散原理,提出了分辨率优先的中阶梯光栅-棱镜交叉色散光路设计方法,包括高分辨率的主色散光路设计、分辨叠级的辅助色散光路设计,... 以宽光谱范围、高分辨率的中阶梯光栅光谱仪为研制目标,介绍了中阶梯光栅的色散特性,阐述了基于它的交叉色散原理,提出了分辨率优先的中阶梯光栅-棱镜交叉色散光路设计方法,包括高分辨率的主色散光路设计、分辨叠级的辅助色散光路设计,及主-辅色散光路联合校验三个递进的环节,并结合商用光谱仪进行了实例设计,仿真和实验表明,当光谱范围为400～900nm时,该分光系统在Hg灯546nm处的分辨率可达51 000,在Na光589nm处的分辨率为44 000。 展开更多
关键词 中阶梯光栅 交叉色散 分辨率
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基于单光束干涉仪的机床主轴热误差实时测量 被引量：9
20
作者 高赛 曾理江 +2 位作者 殷纯永 郑力 叶佩青 《计量学报》 CSCD 北大核心 2001年第1期1-6,共6页
主轴热误差是数控机床的主要热误差源 ,本文提出了一种使用三路单光束干涉仪 (SBI3)进行机床主轴热误差的非接触式实时测量方法 ,可以快速准确地测量主轴热误差。实验结果表明 ,所测立式加工中心主轴热误差沿Z轴方向最大 ,约为 50μm ,... 主轴热误差是数控机床的主要热误差源 ,本文提出了一种使用三路单光束干涉仪 (SBI3)进行机床主轴热误差的非接触式实时测量方法 ,可以快速准确地测量主轴热误差。实验结果表明 ,所测立式加工中心主轴热误差沿Z轴方向最大 ,约为 50μm ,测量误差约为 1 0 μm。 展开更多
关键词 数控机床 主轴热误差 实时测量 单光束干涉仪
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