脉冲激光输出模式对介质薄膜损伤的影响

采用单横模(TEM01)和多模横向激励高气压(TEA)脉冲二氧化碳激光器和不同焦距的透镜对10.6μm的增透膜进行了破坏实验,对破坏样品进行了显微分析,研究了不同激光模式和不同焦距透镜对薄膜破坏的影响。实验结果表明,在短焦距透镜聚焦时,相同能量密度的单横模激光脉冲焦距前比焦距后更容易造成薄膜的损伤,破坏阈值相差5 J/cm2;使用长焦距透镜聚焦时,在单模激光脉冲和多模激光脉冲幅照下薄膜的损伤阈值基本相同,但比使用短焦距单模激光测量到的损伤阈值高。     

全息测量理论分析中颗粒模型的建立

 在激光全息测量中常出现液体颗粒,液体颗粒可近似看作半透明球体。这种球体对入射光存在折射、衍射、反射、吸收和杂质对入射光波的衰减作用等影响。首先将颗粒作为高象差的球形透镜求出其焦距,再由等焦距和等光程条件找出与球形透镜等价的薄透镜。以薄透镜考虑颗粒的折射及衍射作用,可导出透明颗粒复振幅透过率函数。对于半透明颗粒存在的反射、吸收及衰减作用则在复振幅透过率函数中用综合透光率加以修正。     

透镜-反射镜式测量镜对干涉微位移测量的影响

采用基于透镜-反射镜式逆反射光路的干涉仪进行微位移测量时,被测位移会引起测量光束的波面变化。本文对这种波面变化和其对位移测量结果的影响进行了分析,推导出了波面变化引起的位移测量误差与透镜的焦距/有效孔径之比和位移的近似关系。对合理使用基于透镜-反射镜的逆反射方法,发挥其在干涉微位移测量中的优势,避免其不足,具有指导作用。     

飞行模拟的虚象显示

利用简单的未经校正的塑料透镜给出飞行模拟器中飞行景象的虚象。虚象显示给模拟器驾驶员以真实的印象,因为象似乎离开模拟器一个实在的距离。好多飞行员在飞行模拟器中作了着陆和起飞试验,以客观地评价虚象显示。这种显示包括斯密特彩色投影器,后投影屏和一个大直径长焦距的平凸塑料透镜。还评述了另一种利用一个彩色电视监视器和两个平凸塑料透镜的虚象显示,但没有正式飞行员的评论。对各种透镜参数进行了研究以决定它们对飞行景象的影响。结论是:在某些条件下,简单的透镜是可以使用的,以利用斯密特投影系统或电视监视器得到有用的飞行景象的虚象模拟。     

激光加工概论(2)

6 光点直径与发散角激光在相干性、单色性、方向性等方面,比其它任何光源发出的光,远为优越。现在把波长为λ,光束直径为D,在输出面上的能量密度为P的平行光,用焦距为f的透镜聚焦,而形成同心园状的衍射象,根据衍射理论在其焦平面上,距离光轴为半径r     

基于ZEMAX软件的圆喷管成像畸变校正方法

准确显示圆喷管内流场,对于了解和控制该流场具有一定意义,并能为相关数值计算结果提供验证.为此,必须首先解决较厚圆喷管成像畸变带来有效视场减小的问题,采用圆喷管外加校正柱透镜方法可以予以校正.校正柱透镜的设计采用厚透镜焦距计算和ZEMAX软件优化设计相结合,并进行了静态验证,将有效视场从不到30%提高到了大于80%;其次,校正设计时假设圆喷管内折射率为1,并以平行光出射,通过对这个假设的分析,表明其对圆喷管内一定的高温高压流场显示结果影响较小;然后,分析了流场显示的可行方法,给出了动态显示结果;最后指出了该校正方法的可行性和对于定量干涉测量的局限性.该研究对于圆喷管内燃烧流场的研究具有参考意义.      

新型高精度变焦距系统设计

简要介绍了传统凸轮结构变焦距系统的原理、组成及存在的问题,并针对传统凸轮结构变焦距系统存在的主要问题,提出了一种新型高精度变焦距系统,用直线步进电动机替代凸轮机构控制变倍组和补偿组在直线导轨上线性或非线性精确移动,用直线光栅尺替代电位计,完成焦距值实时输出,并对步进电机实现闭环控制。该系统比传统凸轮结构变焦距系统光轴晃动减少90%,定位精度提高80%。     

透镜板模具加工

概述“透镜板”是彩色油膜光阀电视中一重要零件,此仪器中有第一透镜板和第二透镜板透镜板(零件简图见图1)是由640个微粒透镜组成,微粒透镜布置如图2所示。微粒透镜分布在有相等曲率半径的曲面上(凸面或凹面上)各微粒透镜有一个相等的曲率半径,且各微粒透镜光轴均通过一个共同的曲率中心(即大球面的曲率中心)。为了实现这一要求的透镜板,有的单位曾采用由几百个小透镜磨成四方块排列粘结在大透镜上的方法,这种方法需要磨出几百个小透镜,并且在磨外形之后粘结在一起,既麻烦又费工,而且粘结后的质量很难保证,工艺上困难也是很大的,美国的彩色油膜光阀电视样机上的透镜板是采     

布拉格光栅植入角度对在复合材料中传感检测特性影响

植入到复合材料内部的布拉格光栅可用于监测复合材料内部应力应变及温度变化,但是现有研究里对于光栅植入过程中对光栅传感检测特性造成的影响却未见报道。在植入过程中,植入光栅与碳纤维存在的夹角将会产生内应力,这会对光栅传感检测效果产生影响。为了研究其影响规律,通过将光栅植入到准各向同性复合材料的不同层中,研究光纤与相邻预浸带中碳纤维之间的夹角对温度与应力检测特性影响。研究结果表明:光栅植入角度会对其温度和应变传感检测特性造成较大影响,当光栅与相邻预浸带碳纤维存在夹角时,光栅拉伸应变测量值与应变片测量值出现偏差,发生啁啾现象;同时光栅与相邻预浸带碳纤维的夹角越大,光栅温度检测曲线线性拟合度越差。     

吸气模式激光推进空气等离子体光谱

利用实验室自行研制的紫外预电离CO2激光器进行了激光等离子体实验,实验采用底面直径均为60mm,焦距分别为5 mm和10 mm的两种抛物面光船。介绍了激光等离子体光谱和明显的特征谱线,以及激光等离子体温度估计模型;分析了两种光船对激光等离子体的影响。实验表明:相同底面直径10 mm焦距光船产生的等离子体信号峰值和持续时间均略大于5 mm焦距光船;10 mm焦距光船产生的等离子体温度明显高于5 mm的,最大温度产生时间比5 mm光船要晚一些。     

用激光多卜勒风速仪研究畸变模拟器的三元速度场

作者用同点双测法 ,藉一台 5 5 X二维激光多卜勒风速仪 ( LDA)对多种畸变模拟器的图 1　同点双侧法试验布置图三元速度场进行了研究。试验布置见图 1。图 1 a为侧视图 ,1 b为上视图。当三束激光从侧面射入玻璃窗 ,可以测出轴向分速 Vx及切向分速 Vs。当激光束从进口沿轴向射入 ,则可测出径向分速Vr 及 Vs。畸变模拟器可绕轴转动 ,激光束交点藉位移机构可沿径向移动 ,再使用各种长度的直管 ,就可获得任意截面的三元速度场。前透镜焦距应选大些 ,以防影响模型的进口流场。图 2　速度矢量图二、典型结果与讨论　　图 2例示 90°扇形圆环畸…     

光栅信号质量检测及电路实现

对光栅信号的质量指标，主要是对光栅到莫尔条纹信号质量指标进行了分析，并通过采用谐波分析法，对光栅信号质量进行动态综合检测的电路进行了实现。这对计量光栅的发展和长光栅的检测，具有一定的现实意义。     

炫耀光栅及其在精密测长应用中的基本原理

随着莫尔条纹技术的发展,透射式炫耀光栅的作用将越来越大。本文推导了锯齿型炫耀光栅的透射能量分布公式、光栅方程;证明了衍射级的主极强出现在光栅的自然折射方向上;导出产生双级主炫耀的条件,举例计算炫耀角φ与0级和第一级能量分布关系。叙述光栅付中出射角相同的衍射序列之间的关系,简要介绍炫耀光栅精密测长的基本原理和它所独有的特性,以及使用的主要条件等。本文提供透射式炫耀光栅的一些理论基础,对设计和改进透射式炫耀光栅有重要的指导意义。     

植入FBG的碳纤维复合材料全寿命周期结构状态研究

将光纤光栅传感器与碳纤维复合材料进行一体化集成设计,在碳纤维复合材料内部植入光纤光栅传感器,验证了埋置工艺的可行性,确认了其可实时监测环境温度值,研究了植入光纤光栅传感器后碳纤维复合材料的结构强度变化及光纤光栅的信号传递率。试验结果表明:碳纤维复合材料埋入光纤光栅传感器前后结构强度变化率小于10%,光纤应变信号传递率高于90%,光纤光栅传感器可以作为碳纤维复合材料结构进行从加工固化、使用过程直至破坏的全寿命周期的结构强度监测的有效手段。     

长光栅镀膜机

长光栅镀膜机是国内首创,也是目前国内唯一一台专用长光栅镀膜机。近年来,随着数控、数显技术的发展,长光栅得到了日益广泛的应用。国内外高精度长度计量仪器和自动化加工装备,其基准检测元件大多采用长光栅。长光栅的制造水平(包括精度、均匀性、直流电平漂移、     

光电缆的分布式温度传感网络

提出增加一根光纤光栅与光电缆绕制在一起，用于监测电缆中的实时温度。采朋有限元分析方法，建立了光电缆温度场模型。使用可调谐脉冲激光作为系统光源，在一条光纤上刻制多个相同中心波长的布拉格光栅，即采用全同光栅作为系统的温度传感器，当光电缆线路中温度发生异常时，反射回来的光栅中心波长发生偏移，通过检测反射光中心波长发生的偏移量可以确定光栅温度变化的大小。不同位置的光栅返回光信号所需的时间不同，通过检测和计算光返回的不同时间，可以计算出发生温度变化的光栅位置。实验结果表明，光栅的温度敏感性可以达到11．4pm／℃，光栅的测量温度与实际温度的误差在3％范围内。     

阶跃光纤端面球透镜耦合的最佳耦合效率

采用光纤端面球透镜耦合方式,是提高半导体光源与阶跃折射率光纤之间耦合效率的简单实用的方法。对半导体光源与阶跃折射率光纤之间,采用光纤端面球透镜耦合方式的耦合效率进行了深入研究,得出了最大耦合效率及对应的球透镜最佳半径的计算公式。     

光栅数字系统的频率响应

光栅数字系统在测试仪器和加工设备中,广泛地用于高精度位置和位移速度检测。随着科学技术的进步和微处理机的推广应用,特别是进行动态测试和实时控制时,多是在光栅副(标尺光栅与指示光栅)相对移动速度较高的情况下采集数据,因而用户十分关心所使用的光栅数字系统能够在多高的速度下可靠地工     

光栅数字检波器的研究

采用光栅谐振子为敏感元件,其输出信号以脉冲数形式输出。文中重点介绍了该传感器的工作原理和结构设计,讨论了光栅的探头形式、光栅间隙、条纹宽度和光电元件宽度的关系。     

振幅矢量法与半波带法分析光栅衍射的比较

结合教学实际情况，为了在有限的学时内使学生能较好地理解光栅衍射条纹分布特点，通过振幅矢量法与半波带法分析光栅衍射的比较，提出用半波带法分析光栅衍射是可行的简化方法。因为在学习光栅衍射之前学生已学习了用半波带法分析单缝衍射，所以用半波带法分析光栅衍射，能够使学生较易于理解。