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前镜参考型非定域干涉测角系统研究
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作者 方振远 张宝武 +3 位作者 朱玲 许子杰 孙怡 罗贤欢 《现代电子技术》 北大核心 2025年第16期75-80,共6页
非定域干涉测角系统利用其产生的同心干涉圆环圆心侧移量来描述被测角度的变化。针对该技术中圆心侧移方向与被测角偏转方向的关系、系统有效测量量程大小、仪器分辨率高低等方面的问题,以前镜参考型结构系统为对象,采用虚拟仿真和实体... 非定域干涉测角系统利用其产生的同心干涉圆环圆心侧移量来描述被测角度的变化。针对该技术中圆心侧移方向与被测角偏转方向的关系、系统有效测量量程大小、仪器分辨率高低等方面的问题,以前镜参考型结构系统为对象,采用虚拟仿真和实体实验相结合的方式进行深入探究。首先建立了前镜参考型测角系统中干涉同心圆环的圆心侧移与被测角偏转之间的理论关系,其次构建了Zemax虚拟仿真模型进行仿真验证,最终搭建实体仪器进行测试。实验结果表明:前镜参考型非定域干涉测角系统的干涉圆心侧移方向与被测角度偏转方向相同;在既定参数条件下,系统最大有效量程为900 mm,分辨率随测量量程的增大而逐渐降低,最小量程时最高分辨率为0.024 6″。该前镜参考型非定域干涉测角系统具有测量精度高、应用场景广、可根据测量任务灵活地调整分辨率和测量范围等优点,可以胜任小角度及直线度测量。 展开更多
关键词 非定域干涉 Tolansky干涉 微小角度测量 激光干涉技术 干涉测角系统 光学仿真
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系外行星成像探测:光学恒星干涉技术
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作者 胡晨宇 刘慧根 张利剑 《中国空间科学技术(中英文)》 北大核心 2025年第5期33-48,共16页
系外行星探测是现代天文学的重要前沿领域。聚焦光学恒星干涉技术,系统解析其原理,探索其在极近角距、超高亮度对比度恒星-行星系统中的应用潜力,并融合量子信息理论框架,评估其超分辨率成像的可能性。基于经典光场相干性理论,阐述恒星... 系外行星探测是现代天文学的重要前沿领域。聚焦光学恒星干涉技术,系统解析其原理,探索其在极近角距、超高亮度对比度恒星-行星系统中的应用潜力,并融合量子信息理论框架,评估其超分辨率成像的可能性。基于经典光场相干性理论,阐述恒星干涉技术的核心原理,分析该技术在双点源系统分辨与复杂天体成像中的应用。通过引入量子参数估计理论,重新审视了双点源分辨问题,探讨量子启发式干涉测量在超分辨成像中的优势。通过多个望远镜组成长基线干涉仪,光学恒星干涉技术可突破单望远镜的衍射极限,实现高分辨率和高对比度的天文成像。特殊的干涉方案,如消零干涉和相位参考干涉测量,在高亮度对比度双星系统成像中展现了重要优势。结合量子信息理论与参数估计框架,量子启发式干涉测量方法能够达到双星分辨和角距测量的量子极限。光学恒星干涉技术通过长基线与特殊干涉构型,可以对高亮度对比度的系外行星实现高分辨率成像。该技术结合量子估计理论,使得双星分辨和角距测量突破直接强度测量的经典极限,展示了其在实现超分辨成像方面的潜力。 展开更多
关键词 光学恒星干涉 系外行星 消零干涉 相位参考干涉 量子费雪信息
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太极二号干涉仪系统噪声与指标分解
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作者 刘河山 王娟 +5 位作者 高瑞弘 齐克奇 王少鑫 李磐 高雪荣 罗子人 《空间科学学报》 北大核心 2025年第4期1047-1057,共11页
空间引力波探测太极计划是中国科学院发起的mHz频段引力波探测任务,由围绕太阳旋转的三颗卫星组成等边三角形,星间距3×10^(6)km,通过激光差分干涉方法实现卫星间pm级位移波动测量.作为太极计划“三步走”战略的承上启下的关键环节... 空间引力波探测太极计划是中国科学院发起的mHz频段引力波探测任务,由围绕太阳旋转的三颗卫星组成等边三角形,星间距3×10^(6)km,通过激光差分干涉方法实现卫星间pm级位移波动测量.作为太极计划“三步走”战略的承上启下的关键环节,太极二号将全面验证太极计划的各项关键技术.太极二号卫星构型与太极三号相同,激光干涉系统作为核心测量手段,需达到30 pm·Hz^(-1/2)的噪声水平.本文从顶层指标出发,逐步分解各子系统噪声指标及关键参数,包括激光器、干涉仪光学平台、相位计、望远镜、呼吸角补偿机构等.研究结果可为太极二号后续工程任务的指标划分奠定理论基础. 展开更多
关键词 空间引力波探测 激光干涉系统 噪声分解 干涉仪光学平台
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多功能马赫-曾德尔分振幅干涉仪设计与应用
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作者 秦哲 郭迪智 +5 位作者 谭智元 李梦欣 梁舒畅 谭宇豪 余化涛 胡雪兰 《激光杂志》 北大核心 2025年第7期216-224,共9页
为了解决传统迈克尔逊分振幅干涉仪在实验多样性和灵活性方面的限制,基于马赫-曾德尔分振幅干涉技术自主设计了一款多功能干涉仪。该仪器突破传统装置在可拓展性与光路空间上的局限,通过自主设计的实验方案,实现了相干条件验证、干涉条... 为了解决传统迈克尔逊分振幅干涉仪在实验多样性和灵活性方面的限制,基于马赫-曾德尔分振幅干涉技术自主设计了一款多功能干涉仪。该仪器突破传统装置在可拓展性与光路空间上的局限,通过自主设计的实验方案,实现了相干条件验证、干涉条纹对比度研究两项定性实验,以及薄膜折射率测定和空气折射率测定两项定量实验。实验结果表明,该仪器测量精度高,测得的薄膜折射率为1.509,相对误差仅为0.4%;测得空气折射率的平均值为1.000 16,相对误差仅为0.01%。与传统迈克尔逊干涉仪相比,该仪器具有集成度高、重量轻、成本低和操作简便等优点,曾获全国大学生物理实验竞赛国家级三等奖,适用于大学物理实验教学和薄膜光学研究等,具有广阔的应用前景和推广价值。 展开更多
关键词 马赫-曾德尔干涉 分振幅干涉 相干条件 薄膜折射率 空气折射率
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痕量乙炔气体光热干涉多谐波信号联合检测技术 被引量:1
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作者 潘兴亚 汪超 +2 位作者 邵建伟 周阳 乔锐勋 《高压电器》 北大核心 2025年第1期112-120,共9页
乙炔作为油浸式变压器故障诊断的主要特征气体,其在变压器油中的溶解浓度能够反映变压器的绝缘状态,光热光谱气体检测技术是可用于电气设备在线监测的新方法。文中在光热干涉原理的基础上,提出了基于2+4次谐波联合分析、2+4+6次谐波联... 乙炔作为油浸式变压器故障诊断的主要特征气体,其在变压器油中的溶解浓度能够反映变压器的绝缘状态,光热光谱气体检测技术是可用于电气设备在线监测的新方法。文中在光热干涉原理的基础上,提出了基于2+4次谐波联合分析、2+4+6次谐波联合分析的多谐波痕量乙炔气体检测方法,对不同谐波检测方法的调制深度进行了优化,并基于空芯光纤构建的法布里—珀罗干涉仪进行实验验证。相比于单2次谐波分析法,多谐波在0.5 h内的联合信号波动幅度低于1%,线性拟合优度R2均高于0.999,且2+4次谐波联合分析法与单2次谐波分析法的检测极限均约为125 ppb(1 ppb=1×10^(-9))。结果表明多谐波信号联合分析用于痕量乙炔气体检测有助于提高检测稳定性和线性度。 展开更多
关键词 油浸式变压器 光热干涉 法布里—珀罗干涉 多谐波联合分析
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扫描干涉曝光系统中双频激光干涉测量误差建模与分析
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作者 王新宇 李文昊 +4 位作者 王玮 刘兆武 姜珊 周文渊 巴音贺希格 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第2期224-236,共13页
扫描干涉场曝光技术(SBIL)是制作单体大面积高精度光栅的有效途径,采用双频激光干涉仪反馈工作台位置进行干涉条纹的精确拼接,会不可避免地引入光栅刻线误差,导致光栅衍射波前质量降低。针对工作台的位移测量误差,分析了激光干涉仪自身... 扫描干涉场曝光技术(SBIL)是制作单体大面积高精度光栅的有效途径,采用双频激光干涉仪反馈工作台位置进行干涉条纹的精确拼接,会不可避免地引入光栅刻线误差,导致光栅衍射波前质量降低。针对工作台的位移测量误差,分析了激光干涉仪自身结构因素引起的本征误差,提出了复杂环境下激光干涉仪本征误差的指标评价方法。建立了实际工况与经验公式相结合的死程误差和测量光程变化误差理论模型。通过构建平移和旋转算子,推导了工作台任意点旋转和平移之间的耦合关系,模拟了不同工作台姿态滚转角下的测量误差。进行了位移误差实验和光栅扫描曝光实验。实验结果表明,位移误差与理论计算结果一致,制作200 mm×200 mm光栅的衍射波前为0.278λ@632.8 nm。本文分析方法贯通了光栅衍射波前与测量误差的传递链路,为制作米级尺寸纳米精度全息光栅奠定了理论和实验基础。 展开更多
关键词 扫描干涉场曝光系统 衍射波前 工作台位移测量 双频激光干涉 误差分析
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低精细度光纤法布里-珀罗干涉位移测量模型分析
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作者 张靖 王建波 +4 位作者 殷聪 金涛 毕文文 刘璐 孔明 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第6期291-303,共13页
光纤法布里-珀罗干涉仪具有体积小、分辨率高和稳定性好的特点,在光纤位移传感领域中具有广泛应用潜力。文中分析了四种典型构型的低精细度光纤法布里-珀罗干涉仪在位移测量中的性能表现、干涉信号特性以及影响规律,为新型传感器头的设... 光纤法布里-珀罗干涉仪具有体积小、分辨率高和稳定性好的特点,在光纤位移传感领域中具有广泛应用潜力。文中分析了四种典型构型的低精细度光纤法布里-珀罗干涉仪在位移测量中的性能表现、干涉信号特性以及影响规律,为新型传感器头的设计开发提供理论与实验支撑。研究结合准直和聚焦两种位移传感模式,评估工作距离、目标反射物的反射率与倾斜角度对不同构型传感器头性能的影响。采用1550 nm激光器,结合仿真与实验,评估不同构型传感器头的干涉信号质量、角度容限及测量范围,重点探讨了目标反射物的反射率、倾斜角和工作距离对性能的影响。实验结果表明,在准直模式下,高反射率目标可通过自对准机制实现超过±0.5°的角度容限,测量范围超60 mm;低反射率目标对倾斜角变化高度敏感,倾斜角超过0.1°时,对比度降至0.2。聚焦模式对目标倾斜角度容限较高,对低反射率目标的角度容限可达±0.75°,工作距离内对比度保持在0.9以上。高反射率目标在散焦模式下,对比度峰值约为1.0。仿真数据与实验数据之间的差异小于5%,证明了模型的可靠性。实验结果表明,通过适当调整传感器头结构,可以满足不同应用需求,为新型传感器头的设计和测试流程提供指导。 展开更多
关键词 测量 计量学 光纤法布里-珀罗干涉 位移测量 光纤传感 干涉模型
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基于空间调制的长基线恒星光干涉相位检测方法研究
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作者 魏炜 徐腾 +1 位作者 侯永辉 孙越 《天文学报》 北大核心 2025年第3期62-68,共7页
在大气等晕角内,同时测量科学目标与跟踪目标的干涉条纹,可通过精密测定两段干涉条纹之间的光程差来获得微角秒级的天体测量精度.面向长基线恒星光干涉高精度天体测量提出一种基于空间调制的相位测量方法,通过偏振调制实现同步移相,可... 在大气等晕角内,同时测量科学目标与跟踪目标的干涉条纹,可通过精密测定两段干涉条纹之间的光程差来获得微角秒级的天体测量精度.面向长基线恒星光干涉高精度天体测量提出一种基于空间调制的相位测量方法,通过偏振调制实现同步移相,可实现相位级的光程差测量,通过多次测量统计平均的方式进一步提高光程差检测精度.通过数值仿真与实验论证了上述相位检测方法的可行性,检测精度优于1/18波长,光程差统计测量精度优于5 nm,进一步通过环境扰动的测量分析了误差来源,为我国在建的百米级长基线天文光干涉阵列实现既定科学目标提供了技术支撑. 展开更多
关键词 仪器:干涉 仪器:高角分辨率 技术:干涉测量 技术:相位检测 方法:空间调制
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原子干涉陀螺研究进展及展望
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作者 王雨潇 胡镜 +4 位作者 顾楠 张燚 汪之国 罗晖 谭中奇 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第5期1-23,共23页
作为新一代陀螺仪的代表,原子陀螺凭借其理论上的超高精度、卓越的长期稳定性以及小型化集成化的巨大潜力,已成为高精度惯性导航领域的研究焦点。其中,原子干涉陀螺作为原子陀螺的一种,引起了惯导领域的广泛关注。本文系统梳理了原子干... 作为新一代陀螺仪的代表,原子陀螺凭借其理论上的超高精度、卓越的长期稳定性以及小型化集成化的巨大潜力,已成为高精度惯性导航领域的研究焦点。其中,原子干涉陀螺作为原子陀螺的一种,引起了惯导领域的广泛关注。本文系统梳理了原子干涉陀螺技术发展脉络,从基本原理出发,阐释原子源制备、干涉环路构建及相位解算等关键技术环节,分析灵敏度、极限精度等关键参数的内在关联与制约机制,并揭示了数据更新率受限、动态范围窄等工程化瓶颈的物理本质。最后,指出原子干涉陀螺的未来发展方向应聚焦于:解决外部干扰问题以提升精度、改进芯片工艺实现小型化和集成化、优化组合惯性传感器、提升数据更新率以及探索扩大动态范围等方面。 展开更多
关键词 原子干涉陀螺 原子干涉 灵敏度 极限精度 测量带宽
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地震干涉测量法近地表散射波分离技术 被引量:8
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作者 徐基祥 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1910-1923,共14页
针对山地地震勘探数据低信噪比问题,近地表散射波分离意义显得尤为突出,地震干涉测量法为此提供了一种技术手段.本文将地震干涉测量理论和散射理论结合起来,导出了近地表散射波地震干涉测量表达式,分为互相关型和褶积型表达式,它们由实... 针对山地地震勘探数据低信噪比问题,近地表散射波分离意义显得尤为突出,地震干涉测量法为此提供了一种技术手段.本文将地震干涉测量理论和散射理论结合起来,导出了近地表散射波地震干涉测量表达式,分为互相关型和褶积型表达式,它们由实际波场和背景波场干涉测量构成.根据近地表散射波分离理论,结合陆上地震勘探实际观测系统,采用褶积和反褶积混合型地震干涉测量配置,用实际地震资料展示了近地表散射波分离技术的应用效果.经过理论分析和砾石区实际资料试验,表明地震干涉测量不仅能分离测线上散射源产生的散射波,而且能分离部分侧面散射波.该技术的优点在于它适应于起伏地形和不均匀近地表结构,并且不需要起伏地形和近地表速度信息.为了从实际资料中消除近地表散射波,本文采用多道匹配滤波自适应减法,在砾石区见到较好效果. 展开更多
关键词 山地地震勘探 近地表地震散射波 地震干涉测量 互相关型地震干涉测量 褶积型地震干涉测量 反褶积型地震干涉测量
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干涉合成孔径雷达干涉参数定标技术研究进展
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作者 田家奇 梁维斌 +2 位作者 钱方明 陈刚 林梓 《现代雷达》 北大核心 2025年第5期1-15,共15页
干涉合成孔径雷达(InSAR)通过对雷达回波信号进行干涉处理可以获取高精度三维地表信息。InSAR系统测制精度依赖于干涉基线和干涉相位等干涉参数的精度,干涉参数定标技术通过雷达观测参考目标推算并校准干涉参数系统误差,能够有效提升干... 干涉合成孔径雷达(InSAR)通过对雷达回波信号进行干涉处理可以获取高精度三维地表信息。InSAR系统测制精度依赖于干涉基线和干涉相位等干涉参数的精度,干涉参数定标技术通过雷达观测参考目标推算并校准干涉参数系统误差,能够有效提升干涉处理精度,是InSAR干涉处理技术的一个重要研究内容。文中对InSAR原理和干涉参数误差进行了分析,对目前干涉参数定标技术的发展进行了研究,梳理出基于干涉参数敏感度方程和基于干涉参数偏差方程的干涉参数定标方法并进行了重点介绍,总结了两种定标方法的优缺点及适用条件,最后展望了干涉参数定标技术未来的研究方向。 展开更多
关键词 干涉合成孔径雷达 干涉参数 定标方法 敏感度方程 偏差方程
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基于自注意力神经网络的低信噪比光谱干涉膜厚测量
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作者 王晨 王子政 +2 位作者 刘曌燃 姚程源 胡春光 《光学精密工程》 北大核心 2025年第9期1341-1352,共12页
为了提高薄膜厚度测量对低信噪比光谱数据的稳定性,提出了一种基于自注意力神经网络(Self-Attention-based Neural Network,SANN)的测量方法。由于传统傅里叶变换方法在信噪比降低时噪声成分可能掩盖主要干涉频率,难以准确提取厚度信息... 为了提高薄膜厚度测量对低信噪比光谱数据的稳定性,提出了一种基于自注意力神经网络(Self-Attention-based Neural Network,SANN)的测量方法。由于传统傅里叶变换方法在信噪比降低时噪声成分可能掩盖主要干涉频率,难以准确提取厚度信息,因此构建了一种以光谱数据为输入,薄膜厚度为输出的自注意力神经网络模型,利用自适应注意力机制对不同波长的光谱点赋予动态权重,以增强对低信噪比光谱数据的解析能力。采用光谱干涉膜厚测量系统采集实验数据,并通过波长偏移和光强归一化动态调整策略进行数据增强,用以扩充训练集并提高模型的泛化能力。该系统优化了基于自注意力机制的编码器层数及隐藏节点数,最终选定包含8层编码器、每层128个隐藏节点的模型。以晶圆为例进行验证,测试含有异常值的光谱数据集合,结果显示该模型在低信噪比测试集上的最大相对厚度测量误差为3.62%,证明该方法能有效抑制噪声影响,避免傅里叶变换方法中常见的异常值偏差,显著提升测量稳定性。所提方法可扩展至更广泛的薄膜测量应用中。 展开更多
关键词 干涉测量 晶圆厚度 光谱干涉 自注意力神经网络 抗噪声能力 测量稳定性
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四相位任意反射面速度干涉仪图像配准方法
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作者 关赞洋 彭晓世 +1 位作者 理玉龙 王峰 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第8期44-50,共7页
为了实现二维任意反射面速度干涉仪(VISAR)四相位图像配准,提出了一种基于SIFT算法的图像配准方法。首先利用尺度不变特征转换(SIFT)算法分别提取基准图像和待配准图像的特征点,这一步中充分考虑了二维VISAR图像本身的特点,通过引入同... 为了实现二维任意反射面速度干涉仪(VISAR)四相位图像配准,提出了一种基于SIFT算法的图像配准方法。首先利用尺度不变特征转换(SIFT)算法分别提取基准图像和待配准图像的特征点,这一步中充分考虑了二维VISAR图像本身的特点,通过引入同源的无干涉图像获得了更准确的提取结果。接着对特征点进行粗匹配,并进一步设计了角度直方图和特征点距离两步筛选法进行精匹配。然后,根据最终的匹配结果计算变换矩阵,最后将变换矩阵应用于待配准的图像进行插值变换实现图像配准。以四相位图像的其中一幅作为基准对剩余3幅图像进行配准,实验结果表明:无条纹图像的相关性从0.5提升至0.9,有条纹图像的截断相位计算精度有了大幅提升,有效解决了二维VISAR四相位图像的配准问题。 展开更多
关键词 图像配准 尺度不变特征转换算法 二维任意反射面速度干涉 四相位图像 干涉条纹
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固体隙法布里-珀罗干涉仪成像特性仿真研究
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作者 潘海涛 陆家加 +4 位作者 龚秋成 王天才 朱亚军 张斌 谭中奇 《激光技术》 北大核心 2025年第3期356-362,共7页
法布里-珀罗(F-P)干涉仪多采用气体隙F-P腔结构,常受腔镜调节、稳定性、体积等因素的限制,为了解决上述问题,利用固体隙F-P腔结构进行了改进。基于多光束干涉理论对固体隙F-P干涉仪开展仿真研究,对各级次干涉条纹峰值位置和半峰全宽位... 法布里-珀罗(F-P)干涉仪多采用气体隙F-P腔结构,常受腔镜调节、稳定性、体积等因素的限制,为了解决上述问题,利用固体隙F-P腔结构进行了改进。基于多光束干涉理论对固体隙F-P干涉仪开展仿真研究,对各级次干涉条纹峰值位置和半峰全宽位置进行了求解,分析了固体隙F-P腔的腔长、反射率和介质折射率3个因素对固体隙F-P干涉仪的成像质量影响,并根据需求加工了一块16 mm厚的固体隙F-P腔样品。结果表明,1级条纹峰值位置偏差优于5个像素点,其它级次条纹偏差均优于2个像素点,两者吻合性较好。该工作初步验证了固体隙结构在干涉仪成像中的适用性和可扩展性,完成了固体隙F-P干涉仪的基础理论探索,并为固体隙F-P干涉仪的相关研发工作提供了参考。 展开更多
关键词 光学设计 光学检测 法布里-珀罗干涉 固体隙法布里-珀罗腔 多光束干涉理论
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加载策略对剪切散斑干涉无损检测影响研究 被引量:1
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作者 王永红 郑子华 +1 位作者 刘向玮 姚彦峰 《光子学报》 北大核心 2025年第6期46-56,共11页
对于不同的复合材料,不同的加载方式和强度会在很大程度上影响检测效果。针对此问题,采用最常见的热加载和真空加载的方式,对多种复合材料进行定量加载,采用剪切散斑干涉技术获取缺陷相位图,并使用YOLOv9神经网络对其进行自动识别,以评... 对于不同的复合材料,不同的加载方式和强度会在很大程度上影响检测效果。针对此问题,采用最常见的热加载和真空加载的方式,对多种复合材料进行定量加载,采用剪切散斑干涉技术获取缺陷相位图,并使用YOLOv9神经网络对其进行自动识别,以评估检测效果,并提高检测率。结果表明:对于导热性好的复合材料,如金属复合材料,宜采用真空加载的方式,而对于导热性差、刚度大的复合材料,如碳纤维复合材料,宜采用热加载的方式。 展开更多
关键词 剪切散斑干涉 复合材料 缺陷检测 加载策略 深度学习
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基于点衍射干涉的三维形貌测量技术
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作者 赵时雨 高芬 《光子学报》 北大核心 2025年第5期135-143,共9页
为解决小区域复杂曲面三维形貌无损测量问题,提出一种基于点衍射干涉技术的三维形貌测量方法,将双光纤作为点衍射干涉条纹投射端,投射干涉条纹至待测件表面,对投影干涉条纹进行采集及处理,复原出被测物体三维形貌信息。提出了具体的三... 为解决小区域复杂曲面三维形貌无损测量问题,提出一种基于点衍射干涉技术的三维形貌测量方法,将双光纤作为点衍射干涉条纹投射端,投射干涉条纹至待测件表面,对投影干涉条纹进行采集及处理,复原出被测物体三维形貌信息。提出了具体的三维形貌测量光路方案,建立了系统测量模型,基于仿真投影相移干涉条纹对干涉图像处理算法进行研究,对相机以及系统结构参数进行标定,并搭建实际测量系统进行图像采集及处理,最后将系统测量结果与GOM公司ATOS Compact Scan三维扫描仪测量结果进行对比。实验结果表明,两种测量方法中心高度算术平均值相差仅0.0002 mm,搭建的点衍射干涉三维形貌测量系统中心高度测量结果标准差为0.0013 mm,验证了所提系统的可行性。研究成果有效实现了高精度三维形貌测量,可为点衍射干涉技术在三维形貌测量领域的扩展应用提供理论参考。 展开更多
关键词 干涉测量 三维测量 点衍射干涉 条纹投影 相位-高度复原
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SPG-1型激光数字波面干涉仪干涉系统的设计、制造与装调 被引量:1
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作者 曹天宁 《仪器仪表学报》 EI CAS 1986年第3期294-302,共9页
已经研制成功的SPG-1型激光数字波面干涉仪是激光技术、微机技术与干涉仪相结合而形成的一种新型光学面形的测试仪器。本文概述该仪器的设计指标及其依据,干涉系统的设计要求,设计结果,关键干涉元件的制造以及干涉系统的装调。仪器的最... 已经研制成功的SPG-1型激光数字波面干涉仪是激光技术、微机技术与干涉仪相结合而形成的一种新型光学面形的测试仪器。本文概述该仪器的设计指标及其依据,干涉系统的设计要求,设计结果,关键干涉元件的制造以及干涉系统的装调。仪器的最大口径为φ80mm,最高测量精度为λ/40,分辨率为λ/100,球面测量范围为500mm曲率半径以内.可以测量A级光学样板。干涉系统应有低的噪音、高的干涉条纹对比度及条纹亮度可调等要求。所采用的菲索型与泰曼型的干涉系统中,引入偏振元件而形成偏振干涉系统较好地满足了上述要求。仪器的自检误差优于0.04λ。为了使SPG-1型数字干涉仪及早产品化,提出了一个组合式的设计方案。 展开更多
关键词 干涉 干涉系统 SPG-1 干涉条纹 干涉 偏振元件 齐明镜 测量精度 最大口径 摄象机
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激光频率波动对空间引力波探测激光干涉测量的影响分析 被引量:1
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作者 刘宇 张玉珠 +4 位作者 彭晓东 赵梦园 杨震 唐文林 强丽娥 《空间科学学报》 北大核心 2025年第1期179-188,共10页
空间引力波探测激光干涉测量系统噪声是决定探测任务成败的关键因素.激光频率噪声是最重要的噪声之一,有必要分析激光频率波动对测量结果的影响和各参数的变化对测量结果影响的百分比(重要程度).由于在地面难以模拟空间环境,仿真分析是... 空间引力波探测激光干涉测量系统噪声是决定探测任务成败的关键因素.激光频率噪声是最重要的噪声之一,有必要分析激光频率波动对测量结果的影响和各参数的变化对测量结果影响的百分比(重要程度).由于在地面难以模拟空间环境,仿真分析是理想的实验手段.基于空间引力波探测激光干涉测量仿真系统,分析了自由运行激光器激光频率波动对其中的科学干涉仪、参考干涉仪和TM干涉仪模型造成的测量误差,并运用直接求导法和Sobol法两种灵敏度分析方法对三种干涉仪模型输出的影响和重要程度进行灵敏度分析.结果表明自由运行激光器激光频率波动造成的干涉仪测量结果变化远大于皮米量级.在本文实验条件下,测量光频率波动对三种干涉仪输出的重要程度分别为100%,56%,54%,参考光频率波动对三种干涉仪输出的重要程度分别为0%,44%,46%. 展开更多
关键词 引力波探测 空间激光干涉 激光干涉仿真 激光频率噪声 灵敏度分析
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基于马赫曾德干涉仪的星载大气温度激光雷达
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作者 洪光烈 钱蕴晟 王一楠 《激光与红外》 北大核心 2025年第9期1395-1405,共11页
大气温度廓线遥感的随机误差从2 K下降到1 K,垂直分辨率从2km减小至1km(对流层小到500m以下,边界层250m),一直是世界气象组织的期望。马赫-曾德干涉仪是表征光相干性的有效装置。通过检测马赫-曾德干涉仪四个通道的干涉信号,获取大气分... 大气温度廓线遥感的随机误差从2 K下降到1 K,垂直分辨率从2km减小至1km(对流层小到500m以下,边界层250m),一直是世界气象组织的期望。马赫-曾德干涉仪是表征光相干性的有效装置。通过检测马赫-曾德干涉仪四个通道的干涉信号,获取大气分子对激光束的Rayleigh Brillouin后向散射的干涉对比度(相干度),此干涉对比度与大气Rayleigh Brillouin后向散射谱的宽度相关,大气Rayleigh Brillouin后向散射的谱宽又与大气分子无规则热运动平均速率成正比,大气分子无规则热运动平均速率与该处后向散射处大气的温度直接相关;接收来自不同高度的大气散射回波,分别得到不同高度处大气分子Rayleigh Brillouin后向散射的干涉对比度,可以形成对流层大气温度垂直廓线。这一问题的解决和技术实施,将为大气温度遥感精度(随机误差1 K)、垂直分辨率(500m以下)、水平分辨率(50km)的改进,提供一条具有潜力的途径。 展开更多
关键词 大气温度廓线 马赫曾德干涉 干涉对比度 激光雷达
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基于干涉条纹的目标方位估计校正方法
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作者 陈新华 张龙恩 +2 位作者 郑恩明 申昇 韩莹 《应用声学》 北大核心 2025年第5期1342-1355,共14页
针对深海海底反射工作方式下,目标方位估计出现的估计偏差和方位分裂现象,该文提出了一种基于干涉条纹的目标方位估计校正方法。该方法首先通过海底反射声线与海底-海面反射声线时延差在波束域信号干涉条纹的映射,建立了干涉条纹间隔与... 针对深海海底反射工作方式下,目标方位估计出现的估计偏差和方位分裂现象,该文提出了一种基于干涉条纹的目标方位估计校正方法。该方法首先通过海底反射声线与海底-海面反射声线时延差在波束域信号干涉条纹的映射,建立了干涉条纹间隔与到达俯仰角关系;然后依据俯仰角估计结果和水平线阵测量结果,对近水面目标方位角估计结果实现了校正;最后采用数值仿真对不同情况下的目标方位校正情况进行了验证分析。数值仿真结果表明:在仿真条件下,目标位水平线阵20 km、0°~15°时,方位角估计误差由19.62°减小为2.59°,目标位水平线阵15°~90°时,方位角估计误差由6.14°减小为0.42°。该方法有效提升了水平线阵在不同探测模式下目标方位角估计结果的准确性。 展开更多
关键词 目标方位估计 深海 海底反射 干涉条纹
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