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高速飞行器气动光学效应
1
作者 田立丰 杨东霖 黄开诱 《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》 CAS 北大核心 2025年第1期257-264,共8页
采用数值模拟、计算光学方法和理论,对超声速飞行器流场进行数值模拟研究,获取不同飞行高度和攻角下光学窗口上方流场的密度分布,根据Gladstone-Dale关系得到光学窗口上方的折射率场,利用光线追迹法计算流场光程差分布情况。对流场光程... 采用数值模拟、计算光学方法和理论,对超声速飞行器流场进行数值模拟研究,获取不同飞行高度和攻角下光学窗口上方流场的密度分布,根据Gladstone-Dale关系得到光学窗口上方的折射率场,利用光线追迹法计算流场光程差分布情况。对流场光程差的分布情况进行分析,可以得出结论:随着飞行高度的增加,气动光学效应逐渐减弱;随着攻角的增大,气动光学效应逐渐增强。 展开更多
关键词 气动光学 飞行高度 攻角 光程差
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基于双折射晶体透镜的自干涉全息成像系统
2
作者 许灿华 薛孔松 +3 位作者 王雅婷 毛梦瑶 周田 曾志平 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第8期88-95,共8页
该文介绍了采用α–BBO双折射晶体透镜进行分光和光程差补偿方法,以及使用偏振相机进行单次采集的自干涉全息成像方法。该方法不需要使用额外器件补偿共轴干涉光路的光程差,适用于非相干白光照明情况下日常物体的全息图采集与图像重建... 该文介绍了采用α–BBO双折射晶体透镜进行分光和光程差补偿方法,以及使用偏振相机进行单次采集的自干涉全息成像方法。该方法不需要使用额外器件补偿共轴干涉光路的光程差,适用于非相干白光照明情况下日常物体的全息图采集与图像重建。该文推导了再现距离与放大率等重要参数,并在此基础上,搭建了单发成像系统,还进行了实验验证。实验通过单次曝光采集了LED灯组的四幅不同偏振态全息图,并用四步相移法得到复振幅全息图,最后通过图像重建算法反演计算获得准确的再现图像。实验验证了基于α–BBO双折射晶体透镜的单次曝光自干涉全息成像方法的三维成像能力。 展开更多
关键词 自干涉全息 双折射晶体透镜 单发成像 光程差补偿
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基于四波横向剪切干涉的表面形貌测量方法 被引量：1
3
作者 董正琼 黄贤文 +3 位作者 徐仁 祝仁龙 周向东 聂磊 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期906-912,共7页
为了解决传统四波横向剪切干涉测量系统中特定分光器件存在的加工难度高、光谱适用范围受限等问题,利用空间光调制器替代分光光栅将入射光分为4束横向剪切相干子波,通过灵活调整光栅的折射率来调制子波衍射效率以适应照明光源,再根据子... 为了解决传统四波横向剪切干涉测量系统中特定分光器件存在的加工难度高、光谱适用范围受限等问题,利用空间光调制器替代分光光栅将入射光分为4束横向剪切相干子波,通过灵活调整光栅的折射率来调制子波衍射效率以适应照明光源,再根据子波两两干涉效应重建出反映样品折射率和高度信息的光程差分布,即可实现宽光谱大尺寸范围内的表面形貌精确测量;结合傅里叶变换法研究了入射光不同波长对光程差重建精度的影响规律,并利用空间光调制器搭建了1套适用于可见光至近红外的宽光谱四波横向剪切干涉测量系统。结果表明,该系统对石英标准样件刻蚀深度的测量结果为209.39 nm±1.72 nm,与其标称值210.83 nm±2.39 nm和白光干涉仪测量值212.92 nm±1.35 nm基本保持一致,验证了所提表面形貌测量方法的有效性。该研究可为四波横向剪切干涉技术在表面形貌测量领域的扩展应用提供理论参考。 展开更多
关键词 测量与计量 表面形貌测量 四波横向剪切干涉 空间光调制器 光程差重建
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基于通道光谱的长基线恒星光干涉光程差检测方法研究
4
作者 魏炜 徐腾 +2 位作者 侯永辉 张晓杰 陈亮 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期214-221,共8页
干涉条纹快速捕获及稳定跟踪是长基线恒星光干涉的关键技术,其难点在于如何实现大动态范围、高精度光程差检测。面向天文观测需求,提出一种基于通道光谱的光程差检测方法,该方法将干涉星光进行色散,在光谱上形成多个探测通道,有效提升... 干涉条纹快速捕获及稳定跟踪是长基线恒星光干涉的关键技术,其难点在于如何实现大动态范围、高精度光程差检测。面向天文观测需求,提出一种基于通道光谱的光程差检测方法,该方法将干涉星光进行色散,在光谱上形成多个探测通道,有效提升了相干检测范围,结合周期图与充零算法实现高精度光程差检测。实验结果表明,该方法在500~600 nm检测范围,检测精度可以达到0.75μm,动态范围达到±195μm,相关研究工作可为我国正在建设中的百米长基线恒星光干涉仪提供关键技术支撑。 展开更多
关键词 干涉仪 长基线恒星光干涉 通道光谱 光程差检测 干涉测量
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反射转镜式干涉光谱仪光程差非线性修正方法比较 被引量：9
5
作者 景娟娟 周锦松 +2 位作者 相里斌 吕群波 魏儒义 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1678-1682,共5页
介绍了反射转镜式干涉光谱仪的原理。转镜的转动会导致光程差存在非线性问题,是转镜式干涉光谱仪普遍存在的问题。由于光程差的非线性会导致反演光谱的严重失真,因此需要对其进行修正处理。对非线性修正问题,目前常用的有光程差替换法... 介绍了反射转镜式干涉光谱仪的原理。转镜的转动会导致光程差存在非线性问题,是转镜式干涉光谱仪普遍存在的问题。由于光程差的非线性会导致反演光谱的严重失真,因此需要对其进行修正处理。对非线性修正问题,目前常用的有光程差替换法、干涉图二次采样法和NUFFT法。实验结果证明,NUFFT法和光程差替换法运算精度较高,相对偏差优于0.13%,NUFFT法精度又略高于光程差替换法;在运行效率上,NUFFT法运行速度最快,其次为光程差替换法。由于干涉图本身是一个剧变信号(特别是在零光程差附近),不适合进行多项式拟合,所以干涉图二次采样法运算精度最低,另外,由于干涉图二次采样法需要做分段拟合运算,所以运行效率也最低,从而可以认为NUFFT方法是目前最适用于反射转镜式干涉光谱仪非线性采样误差修正的方法。 展开更多
关键词 光谱仪 反射转镜 光程差 非线性采样
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转镜式光谱仪光程差和非线性的研究 被引量：8
6
作者 黄惠明 周荫清 +3 位作者 周泗忠 杨晓许 相里斌 高昕 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期1239-1243,共5页
对转镜式高速干涉光谱仪的基本原理进行了介绍 ,给出了无晃动和有晃动两种情况下 ,轴上和轴外光线的光程差公式 ,并对结果进行了初步分析 ,发现晃动将使光程差大小发生变化 ,但不改变轴上光线零光程差的位置 光程差的非线性是转镜式干... 对转镜式高速干涉光谱仪的基本原理进行了介绍 ,给出了无晃动和有晃动两种情况下 ,轴上和轴外光线的光程差公式 ,并对结果进行了初步分析 ,发现晃动将使光程差大小发生变化 ,但不改变轴上光线零光程差的位置 光程差的非线性是转镜式干涉仪的天生缺陷 ,它和转镜的折射率、工作角等参量有关 ,使非线性最小可得出最佳折射率为 2 .9左右 ,从光程差误差的容限可以计算出对工作角的要求 ,折射率为最佳时 ,工作角可达 13.3° ,根据对非线性的分析结果 。 展开更多
关键词 转镜 光程差 光谱仪 非线性
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光纤频谱仪测试膜厚的新技术研究 被引量：6
7
作者 孙艳 孙锋 +1 位作者 杨玉孝 谭玉山 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期543-546,共4页
在“Y”型光纤一个端面上垂直放置涂有透明薄膜的玻璃片 ,入射光在薄膜层的上下表面处两次反射 ,由于光程差的存在 ,反射光会发生干涉。不需要测量干涉条纹 ,根据 Fresnel反射定律 ,仅通过对反射光谱的分析计算 ,可以测出薄膜的厚度以... 在“Y”型光纤一个端面上垂直放置涂有透明薄膜的玻璃片 ,入射光在薄膜层的上下表面处两次反射 ,由于光程差的存在 ,反射光会发生干涉。不需要测量干涉条纹 ,根据 Fresnel反射定律 ,仅通过对反射光谱的分析计算 ,可以测出薄膜的厚度以及折射率。该方法测量精度高、速度快、对薄膜无破坏作用。膜厚测量范围为 0 .5至几十微米 ,测量误差小于 7nm。 展开更多
关键词 薄膜 光纤频谱仪 厚度测量 干涉 光程差
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基于计算流体力学网格的高超声速流场光传输建模研究 被引量：10
8
作者 赵剡 王涛 +1 位作者 许东 杨秋英 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期282-286,共5页
光通过高超声速流场时会发生气动光学畸变现象,危害成像质量从而降低制导精度,因此需要研究高超声速流场中的光传输问题。本文根据流场的计算流体力学(CFD)网格节点计算模型,提出了高超声速流场折射率单元格传输的建模研究方法。通过Gla... 光通过高超声速流场时会发生气动光学畸变现象,危害成像质量从而降低制导精度,因此需要研究高超声速流场中的光传输问题。本文根据流场的计算流体力学(CFD)网格节点计算模型,提出了高超声速流场折射率单元格传输的建模研究方法。通过Gladstone-Dale关系将流场密度场映射为折射率场,文中采用光线光学方法,推导出了基于CFD网格的光线传输递推算法,能够有效计算光程差(OPD)、光程长(OPL)以及光线实际偏移量,为波前相位畸变分析提供模型基础。本文计算了在高度、马赫数与入射角不同组合时产生的OPD以及光线实际偏移量,最后讨论了高度、马赫数以及入射角对光在高超声速流场中传输的影响。 展开更多
关键词 光学 气动光学 折射率 计算流体力学网格 光线追迹 光程差 波前相位
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一种新型单频激光干涉系统的研究 被引量：11
9
作者 韩旭东 艾华 龙科慧 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期49-51,共3页
这种单频激光干涉系统采用共光路设计布局,通过偏振分束器以及1/4波长片等光学器件对干涉条纹进行空间移相,提取相位依次相差90°的三路干涉输出信号,进行比较放大,解决了常规单频激光干涉仪中的光强“零漂”问题。利用共模抑制技术... 这种单频激光干涉系统采用共光路设计布局,通过偏振分束器以及1/4波长片等光学器件对干涉条纹进行空间移相,提取相位依次相差90°的三路干涉输出信号,进行比较放大,解决了常规单频激光干涉仪中的光强“零漂”问题。利用共模抑制技术,提高了干涉系统的测量稳定性和重复性。采用光程差放大技术,提高了干涉系统的分辨力。 展开更多
关键词 单频激光干涉系统 激光干涉仪 偏振光移相 光程差放大 光路设计
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Nd:YAG薄片激光器热致波前畸变 被引量：14
10
作者 裴正平 唐淳 +2 位作者 涂波 姚震宇 蒋建锋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1615-1618,共4页
理论分析了激光二极管端面泵浦薄片Nd:YAG激光器的激光介质热效应对波前相位分布的影响,给出了薄片激光器波前热畸变的计算公式。数值模拟了理想均匀泵浦及4阶超高斯泵浦下的波前分布,分析了介质厚度和泵浦均匀性与波前畸变量的关系。... 理论分析了激光二极管端面泵浦薄片Nd:YAG激光器的激光介质热效应对波前相位分布的影响,给出了薄片激光器波前热畸变的计算公式。数值模拟了理想均匀泵浦及4阶超高斯泵浦下的波前分布,分析了介质厚度和泵浦均匀性与波前畸变量的关系。研究表明,介质越薄,激光泵浦光均匀性越好,泵浦功率密度越小,激光波前畸变越小;与介质厚度、泵浦功率密度相比,泵浦光光强分布对波前的影响更为显著。 展开更多
关键词 薄片激光器 热效应 波前畸变 波前分布 光程差
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微振动对干涉仪运动机构均匀性的影响分析 被引量：10
11
作者 段鹏飞 李明 徐彭梅 《航天返回与遥感》 2013年第6期44-50,共7页
外界振动对双角镜摆臂式傅里叶变换干涉仪(下简称干涉仪)运动机构速度均匀性的影响,可以通过干涉仪光程差速度稳定度来定量分析。文章针对空间光谱探测过程中,在轨微振动影响下的干涉仪运动机构可靠性问题,提出了一种更全面的光程差速... 外界振动对双角镜摆臂式傅里叶变换干涉仪(下简称干涉仪)运动机构速度均匀性的影响,可以通过干涉仪光程差速度稳定度来定量分析。文章针对空间光谱探测过程中,在轨微振动影响下的干涉仪运动机构可靠性问题,提出了一种更全面的光程差速度均匀性分析方法。该方法将外界激励引起的干涉仪结构响应作为一项影响因素纳入到稳定性的分析中,从而能够更真实地反映干涉仪在轨工作的可靠性,更准确地判断干涉仪能够承受的微振动临界。文章论述的方法为外界激励扰动下机构运动可靠性的判断以及机构控制优化的研究提供了一种思路。 展开更多
关键词 傅里叶变换干涉仪 干涉光程差 速度稳定度 微振动 空间光谱探测
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迈克尔逊风场干涉仪基准光程差及步长误差容限分析 被引量：6
12
作者 汪丽 赵葆常 +2 位作者 相里斌 张淳民 秦爱丽 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1697-1700,共4页
迈克尔逊干涉仪风场探测是在一定的基准光程差的基础上,通过动镜步进或四分区镀膜的方法,获得一个波长范围内步进间隔为λ/4的四步干涉强度.在此过程中存在的基准光程差误差及步长误差将对结果产生影响.对在一定的结果不确定度允许范围... 迈克尔逊干涉仪风场探测是在一定的基准光程差的基础上,通过动镜步进或四分区镀膜的方法,获得一个波长范围内步进间隔为λ/4的四步干涉强度.在此过程中存在的基准光程差误差及步长误差将对结果产生影响.对在一定的结果不确定度允许范围内的误差变量的容限值进行了讨论.在可以预知的误差存在情况下的精确结果的得出给出了计算方法. 展开更多
关键词 风场探测 基准光程差 步长 误差
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激波对激光束远场强度分布影响的数值研究 被引量：2
13
作者 贺旭照 易仕和 孔铁全 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2004年第1期84-87,共4页
研究了半径0.1m、焦距106m、波长分别为10.6μm、1.315μm的激光束通过具有激波结构的超声速绕楔流场后的远场强度分布。得到了沿光束传播方向积分的流场的光程差分布以及激光束在穿过超声速绕楔流场并在无扰来流中传播1km后光束的强度... 研究了半径0.1m、焦距106m、波长分别为10.6μm、1.315μm的激光束通过具有激波结构的超声速绕楔流场后的远场强度分布。得到了沿光束传播方向积分的流场的光程差分布以及激光束在穿过超声速绕楔流场并在无扰来流中传播1km后光束的强度分布。结果表明:强的激波结构使激光束远场强度分布发生了向光程增大方向的明显偏折,对于波长不同的激光束得到光束通过流场后的远场强度分布不同。 展开更多
关键词 激波 激光束 强度分布 影响 数值研究 光程差 飞行器 流场 超声速飞行
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注射成型工艺参数对聚碳酸酯残余应力的影响 被引量：14
14
作者 葛勇 王韬 厉蕾 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期24-29,共6页
采用正交实验法考察了不同注射成型工艺参数对聚碳酸酯(PC)残余应力的影响,结果表明:熔体温度对残余应力影响最大,冷却时间和模具温度次之,注射压力影响最小。熔体温度升高,分子链快速松弛,残余应力减小。同时试样浇口附近处的残余应力... 采用正交实验法考察了不同注射成型工艺参数对聚碳酸酯(PC)残余应力的影响,结果表明:熔体温度对残余应力影响最大,冷却时间和模具温度次之,注射压力影响最小。熔体温度升高,分子链快速松弛,残余应力减小。同时试样浇口附近处的残余应力较大且分布集中,沿熔体流动方向,残余应力逐渐减小。对于不同成型工艺,残余应力的分布趋势基本相同。 展开更多
关键词 注射成型 聚碳酸酯 残余应力 光程差
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风场探测干涉仪中基准光程差的选择原理 被引量：7
15
作者 汪丽 赵葆常 +2 位作者 相里斌 张淳民 秦爱丽 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1254-1258,共5页
为了确定风场成像干涉仪(WindImagingInterferometer,WINDII)中存在的基准光程差的值,首先从风场探测机理出发,分析了影响基准光程差的因素.针对WINDII分别从调制度、相位及相近谱线同相的要求三个方面加以剖析,依次获得了它们与基准光... 为了确定风场成像干涉仪(WindImagingInterferometer,WINDII)中存在的基准光程差的值,首先从风场探测机理出发,分析了影响基准光程差的因素.针对WINDII分别从调制度、相位及相近谱线同相的要求三个方面加以剖析,依次获得了它们与基准光程差之间的定量关系.综合考虑三个条件的要求,最终得出了基准光程差的选择原理.并用此理论对几种不同的风场成像干涉仪的基准光程差值进行了验证. 展开更多
关键词 空间光学 风场探测 基准光程差
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傅里叶光谱仪的光程扫描控制系统设计 被引量：9
16
作者 粘伟 刘兆军 +1 位作者 林喆 吴春楠 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期2085-2091,共7页
为实现高信噪比、高光谱分辨率的光谱探测性能,在时间调制型傅里叶变换光谱仪中,需要控制反射镜往复精密摆动,完成干涉光程差的均匀扫描调制。首先分析了光谱探测性能对光程扫描控制性能要求间的关系;在此基础上,针对星载干涉仪对光程... 为实现高信噪比、高光谱分辨率的光谱探测性能,在时间调制型傅里叶变换光谱仪中,需要控制反射镜往复精密摆动,完成干涉光程差的均匀扫描调制。首先分析了光谱探测性能对光程扫描控制性能要求间的关系;在此基础上,针对星载干涉仪对光程差扫描的高性能要求,给出了一种基于极点匹配的控制器设计方法。该方法借助于状态反馈设计结果,采用易于工程应用的前项和前馈环节加以有效实现,简化了控制器的设计与实现难度。通过仿真试验,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 扫描控制 极点配置 星载干涉仪 光程差
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弹光调制非线性光程差干涉信号的快速反演 被引量：10
17
作者 景宁 王志斌 +1 位作者 张记龙 陈媛媛 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期271-274,共4页
为了提高弹光调制中非线性光程差干涉信号的光谱反演效率,采用非均匀快速傅里叶变换算法对弹光调制相位非均匀采样干涉信号反演光谱进行了仿真,得到1024点反演速率较直接计算提高20倍,平均误差达到0.87%的结果。结果表明,该算法可实现... 为了提高弹光调制中非线性光程差干涉信号的光谱反演效率,采用非均匀快速傅里叶变换算法对弹光调制相位非均匀采样干涉信号反演光谱进行了仿真,得到1024点反演速率较直接计算提高20倍,平均误差达到0.87%的结果。结果表明,该算法可实现弹光调制干涉信号的快速、高精度反演,给硬件实现弹光调制反演光谱提供了一定的参考依据。 展开更多
关键词 光谱学 非线性光程差 非均匀快速傅里叶变换 弹光
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扫描型哈特曼检测装置研究 被引量：9
18
作者 刘丹 闫岩 +4 位作者 任冰强 赵永凯 黄立华 黄惠杰 王向朝 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1377-1381,共5页
在传统哈特曼检验法基础上研制成功一种扫描型哈特曼检测新装置,可对最大口径为300 mm的聚焦镜在全口径范围内进行采样测量。该检测装置由大口径标准平行光管、扫描式哈特曼光阑、被检聚焦镜、CCD摄像机及计算机组成,在水平和垂直两... 在传统哈特曼检验法基础上研制成功一种扫描型哈特曼检测新装置,可对最大口径为300 mm的聚焦镜在全口径范围内进行采样测量。该检测装置由大口径标准平行光管、扫描式哈特曼光阑、被检聚焦镜、CCD摄像机及计算机组成,在水平和垂直两个径向上开有等间距排列且相互错开半个间距的小孔,并且在步进电机的驱动下绕光轴旋转,可对被检聚焦镜进行全口径连续采样。对有效口径为154 mm的斐索平面干涉仪非球面准直物镜的球差及焦斑能量集中度进行了测量,进而由球差计算得到了波像差,并用干涉法对该准直物镜进行了测量。球差的理论值与测量值最大偏差为14.6%;由新装置测量并计算得到的波像差PV值与干涉法测量并计算得到的PV值偏差为11.5%;实测的80%的能量集中在34μm的范围内,而计算得到的80%的能量集中在28μm之内,最后对结果进行了分析并提出了进一步改进的意见。 展开更多
关键词 光学检测 哈特曼检验法 扫描式哈特曼光阑 非球面准直物镜 球差 波像差 能量集中度
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大光程差弹光调制干涉仪的温度补偿策略及实现 被引量：8
19
作者 王艳超 王志斌 +1 位作者 张记龙 陈友华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1429-1432,共4页
针对大光程差弹光调制干涉仪工作中的温漂问题,提出了一种包含电压和相位补偿的温度补偿控制策略。首先,根据相似与模化理论,建立了弹光调制干涉仪机械特性的等效电路模型,分析了温度对弹光调制干涉仪谐振频率的影响,建立了驱动电压、... 针对大光程差弹光调制干涉仪工作中的温漂问题,提出了一种包含电压和相位补偿的温度补偿控制策略。首先,根据相似与模化理论,建立了弹光调制干涉仪机械特性的等效电路模型,分析了温度对弹光调制干涉仪谐振频率的影响,建立了驱动电压、频率和谐振频率之间的数理模型,确定了大光程差条件下达到稳定状态的控制方法;然后,将数字锁相环技术与电压和相位补偿程序相结合,给出了包含电压和相位补偿的光程差偏移数字式控制设计方法;最后,将包含电压和相位补偿的数字式驱动控制系统与传统的模拟驱动控制系统进行对比测试,采用激光多普勒测振仪记录3小时内光程差偏移量。结果表明,该方法将长时间工作中温漂造成的光程差偏移率降低了约50%。 展开更多
关键词 弹光调制 温度补偿 频率跟踪 光程差偏移
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高速转镜干涉成像光谱仪的光程差分析 被引量：4
20
作者 苏丽娟 袁艳 +2 位作者 相里斌 张文喜 陶然 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1120-1123,共4页
针对一种新的高速转镜干涉成像光谱仪的工作原理,给出其光程差的计算方法及结果.通过设定相关参量,重新构建光程差方程,并给出光程差在不同参量情况下的计算结果图,比较不同参量的影响.给出的光程差方程,为高速转镜干涉成像光谱仪的设... 针对一种新的高速转镜干涉成像光谱仪的工作原理,给出其光程差的计算方法及结果.通过设定相关参量,重新构建光程差方程,并给出光程差在不同参量情况下的计算结果图,比较不同参量的影响.给出的光程差方程,为高速转镜干涉成像光谱仪的设计及获得的光谱图复原提供参量依据. 展开更多
关键词 光谱仪 光程差 转镜
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