激光核聚变啁啾脉冲放大调整装置动态性能实验研究

大口径光栅是激光核聚变啁啾脉冲放大装置的核心元件,拼接方式是获得大口径光栅的有效途径。本文提出一种宏/微结合的并联驱动式光栅拼接装置和有轴式旋转调整装置,角度调整精度可以达到0.2μrad,平动调整精度可以达到10nm。采用有限元方法对啁啾脉冲放大装置的动态特性进行分析,并使用动态信号分析仪对装置的动态特性进行测量,结果表明放大装置的一阶固有频率可达30Hz。     

具有光学滤波器的光栅

随着科学技术的飞速发展,现代工业对一些零件的加工精度要求越来越高,因而对使用的数控设备和测量仪器等的精度和分辨率也提出了相应的要求,有的已达0.1微米,甚至更高。在这些设备中广泛地采用计量光栅作为检测元件。为了获得高的分辨率,增加光栅刻线的密度是一种方法,但是受到制造工艺和使用条件等的限制,所以计量光栅刻线只     

自适应的光纤布拉格光栅图像寻峰算法

根据实际光谱特征, 提出了自适应的光纤布拉格光栅图像寻峰算法。针对 不同环境物理场及噪声分布下的光栅谱型,该算法能自动检测光谱的带宽和信噪比,自 适应地调整算法的高斯模板带宽大小,提高谱型匹配及滤波效果,从而提高寻峰精度。 将该算法与高斯拟合法、质心法进行对比,分析了其在不同噪声大小及非均匀温度场分 布下光纤布拉格光栅反射光谱的寻峰精度。理论仿真及实际寻峰结果表明,该寻峰算法 具有较强的抗噪能力及谱型适应性,较质心法、高斯拟合法具有显著优势。     

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、     

高精度光栅干涉测量技术及仪器

在超精密测量和控制技术中，对测量精度提出了越来越高的要求，如尺寸精度１ｎｍ和角度０．００１。由于光栅具有精度高、抗干扰能力强、寿命长和价格便宜等优点，最近几年光栅干涉测量技术被广泛研究和使用。本文简单介绍几种在超精密测量和制造过程中常用的微纳米光栅干涉测量技术。     

基于衍射光栅的光纤光栅传感器解调系统研究

研究并实现了一种基于双衍射光栅的光纤布拉格光栅（FBG）传感器解调系统。该解调系统的光路由准直镜、衍射光栅、柱面反射镜和光电探测器等器件组成。通过准直镜后不同波长的平行光束经过衍射光栅后在空间展开,通过柱面反射镜聚焦在光电探测器成像面上。该光路通过采用两块衍射光栅的方法在减小解调系统尺寸的同时提高光学空间分辨力,采用线阵探测器替代扫描机构从而简化系统结构。从理论上分析了光束经过该系统后的空间光强分布,根据光强的高斯分布采用多项式拟合的方法实现了反射光谱峰值定位算法。通过与高精度光谱仪的测量结果对比表明,该解调方法具有较高的波长解调精度和稳定性。     

双驱动技术在超大型测量机系统中的应用

根据超大型测量机的结构与运动特点,将双光栅、双驱动技术应用到超大型测量机系统中,实现了超大型测量机双轴运动同步,给出了提高超大型测量机精度的方法。     

长光栅镀膜机

长光栅镀膜机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,线条质量等)在很大程度上决定了这些设备的质量和先进性。在制造长光栅的复杂工艺过程度中,镀膜机及镀膜工艺是其主要关键之一。过去国内镀制长光栅尺都是在普通真空镀     

一种基于光栅传感器反馈的混联机器人动态精度控制策略

为了有效抑制因减速器和丝杠–螺母副等传动误差及弹性变形等因素引起的跟随误差,提高混联机器人的末端动态精度,利用安装在摆角头减速器输出侧和并联机构从动关节上的高精度光栅传感器,研究混联机器人的动态精度控制策略。在PID+前馈体系架构下,采用Lyapunov稳定性理论,设计出基于光栅传感器和伺服电机编码器位置反馈的控制律,据此构建出混联机器人的动态精度补偿器。以天津大学自主研发的TriMule-200混联机器人为研究对象,开展了试验验证。结果表明,相比于半闭环位置控制,所设计的动态精度补偿器能够大幅提高混联机器人的末端动态精度,动态误差的最大降幅达到82.88%,由此验证了所提出基于光栅传感器反馈的动态精度控制策略的有效性。     

充分合理地利用现有光栅系统的一种新途径——光栅信号波形削顶的实验研究

为了提高计量光栅的分辨率.目前国内外通常采用电气细分,如:电阻链分相、电阻链幅值分割等方法,使用两路相位差为π/2电角度或三路相位差分别为(2π)/3电角度的正弦信号。为了保证细分的均匀性,减小电气细分的误差,采用了诸如“光学滤波器”等措施,来提高光栅信号波形的正弦性,并对光栅系统的光机电调整和使用等提出了较高     

光栅光纤组合探头在航空油料计量中的应用

根据航空油料液位测量的高精度，本质安全和测量信号远距离传输的要求，本文提出了一种利用光栅光纤组合探头技术进行液位检测的方法。方法结合浮沉式液位计可靠性高的优点，将液位信息转换为光栅位移量，通过光纤探头探测，由光缆传送至中央控制室一机处理后实现对液位的自动采集和监控，建立起一种现场不带电的高度安全的油粒液位自动计量系统。实验结果表明，测量范围大于１０米，测量精度优于０．０５％。     

可变弯度机翼后缘形态重构光纤监测技术

可变弯度机翼是一种变翼型变体飞行器,在飞行过程中可根据不同的飞行环境自适应调整机翼弯度来提高飞行效率,从而适应复杂多样的任务环境。针对可变弯度机翼后缘形态与偏转角度实时监测需求,研究了一种基于光纤布拉格光栅传感器的机翼后缘形态重构方法。采用数值仿真方法分析可变弯度机翼后缘的形态变化特征,得到可变弯度机翼后缘偏转位移与偏转角度之间关系。给出光纤布拉格光栅传感器布局形式,构建了基于应变和曲率信息递推位移重构原理的机翼后缘形态和偏转角度监测系统。基于光纤布拉格光栅传感器的机翼后缘形态重构相对误差约为6.39%,偏转角度辨识相对误差约为7.47%。研究结果表明,所提方法能够为可变弯度机翼后缘形态感知、姿态自适应调整以及气动外形优化提供技术支撑。     

微调刀架

在程控车床上,零件尺寸是依靠调整刀尖的位置来获得的。最简易的办法是调整刀尖位置,然后试切工件来达到所需要的尺寸精度。这种方法,调整精度差,时间长,操作不方便,易出废品。用螺钉调整的办法,比上述方法好些。但同样调整精度不够理想,刀夹刚性低。为了克服上述缺点,我们采用双面齿条结构来提高微调精度,缩短了调刀时间,并使刀夹有较高的刚性。     

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。     

怎样获得无谐波的光电信号——关于正弦光栏的探讨

一、问题的提出光栅技术用于长度、角度的计量目前已相当广泛。由于测量精度不断提高的要求,近年来,改善光电信号的质量问题,引起很多人的关注。这是进一步实现高倍细分,提高测量精度的关键问题。与电感式(如感应同步器)、电容式传感器比较,欲得到高质量的原始信号,应用光栅技术还多一个手段,即光学空间滤波。文献介绍西德蔡司厂的“光电正     

计量光栅的绝对零位

计量光栅一般为增量制,当用作数控加工机床的检测元件时,有可能造成过冲量积累妨碍加工精度的提高。即使采用过冲补偿,加工精度仍受到限制,而且线路复杂,因而有的便采用绝对制的码盘、码尺作为检测元件。但又出现脉冲当量不是整数,译码线路比较复杂等问题。为了比较简单地解决这些问题,可在光栅的检测范围内设置一个或几个绝对零位,采用归零的方法,实现停电记忆、座标原点寻找、消除误差积累、进行误差修正等功能。使增量制与绝对制兼容。     

圆光栅检测仪的研制

介绍了一种高精度、精密、自动化、动态测量的光栅检测仪,测量光栅盘的扩展不确定度为０．０８”。该仪器采用了高回转精度的空气静压轴承及多头均化技术,减小了参考盘刻划误差的影响,同时,采用了计算机系统控制测量过程,进行数据处理,实现了自动化测量,检测结果和误差曲线由打印机打印输出。     

关于计量光栅中的一个基本问题——如何消除周期误差的探讨

计量光栅作为测角、测长元件,已经得到越来越广泛地应用。随着技术的发展,提高元件和系统的精度变得日益迫切。如何提高精度,主要有两方面:一是消除周期误差;二是减少函数误差。关于消除周期误差的理论,近些年来,国内外资料一般都把光栅莫尔条纹电压信号平均当作消除周期误差的法则。作者根据实践中的启示认真地进行理论分析,认为此法则在理论上是不正确的。本文试图说明这个问题,并阐述另一个见解——“莫尔条纹电压信号周相平均法则”,才是消除光栅周期误差的正确理论。     

光栅测角系统中的一千倍电子幅值细分电路

现代测微技术要求分辨率愈来愈高,研究高倍数电子细分技术提到日程上来了。同时,计量光栅一次讯号的质量,近年来大有提高,为高倍数的光栅系统电子细分创造了条件。本文主要介绍一种已付诸实用的一千倍电子幅值细分电路,着重分析千分之一转换精度实现的技术要求,并对关键部件的设计作了较详细的说明。     

超声光栅测声速

介绍了超声光栅测声速的实验，澄清了实验中的一些问题，并讨论了包括声压大小对实验结果的影响以及时间的累积对实时光栅产生的影响等问题，用数值分析的方式给予解答。