基于数字全息技术的迈克尔逊干涉仪设计与应用 被引量：3

1

作者 潘云 潘卫清 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期93-99,共7页

传统的迈克尔逊干涉仪只能简单地呈现光的干涉图像,并不能生动体现光的波动特性及其形貌特征,且测量过程繁琐。针对这些问题,提出了一种基于数字全息技术的新型迈克尔逊干涉仪实验装置。该装置采用2个CCD相机代替传统迈克尔逊干涉仪中... 传统的迈克尔逊干涉仪只能简单地呈现光的干涉图像,并不能生动体现光的波动特性及其形貌特征,且测量过程繁琐。针对这些问题,提出了一种基于数字全息技术的新型迈克尔逊干涉仪实验装置。该装置采用2个CCD相机代替传统迈克尔逊干涉仪中的平面反射镜,并引入与球面光相干的平面参考光与球面光发生干涉,利用数字全息技术直接获取2个CCD记录面上的球面光复振幅信息,然后通过最小二乘拟合获取球面波参数,并对球面光复振幅进行解调得到居中后的球面光复振幅,最后通过数字干涉的方法实现两球面光的干涉。实验结果表明,该装置能实时生动地显示入射球面光的三维图像和两球面光的干涉图像,同时根据拟合得到的参数能便捷地测量透明等厚介质的折射率,实验中测量了3种不同材料的折射率,其误差均能控制在±5%以内,有较高的测量精度。 展开更多

关键词 信息光学 迈克尔逊干涉仪 数字全息技术 最小二乘法 相位掩膜 折射率

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干涉解调技术在光纤光栅传感系统中的应用 被引量：4

2

作者 李丽 林玉池 +2 位作者 朱永涛 赵美蓉 黄银国 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期657-659,662,共4页

本实验的目的是为了将光纤光栅的传感特性应用于结构健康监测系统中,系统采用了基于迈克尔逊干涉技术的解调方法,将包含被测应变信息的FBG波长信号转变成相位信号,通过以89C51单片机为核心的单片机系统检测相位的变化,从而得到被测应变... 本实验的目的是为了将光纤光栅的传感特性应用于结构健康监测系统中,系统采用了基于迈克尔逊干涉技术的解调方法,将包含被测应变信息的FBG波长信号转变成相位信号,通过以89C51单片机为核心的单片机系统检测相位的变化,从而得到被测应变的大小。系统可用于静态应变和动态应变的检测,具有高分辨力、大测量范围的特点,传感灵敏度为0.3950°/με。 展开更多

关键词 FBG光纤光栅 迈克尔逊干涉仪 干涉解调 相位测量 89C51单片机

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基于迈克尔逊干涉的光纤弯曲传感器 被引量：11

3

作者 林巧 陈柳华 +1 位作者 李书 吴兴坤 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期251-254,共4页

设计并研制了一种新型的基于迈克尔逊干涉的光纤弯曲传感器.该光纤弯曲传感器由两根光纤组成的光纤带固定于弹性弯曲结构上来产生迈克尔逊干涉信号,用光纤折射率匹配液填充微型腔,并施加音频振荡信号对相位干涉信号实现低频调制.采用相... 设计并研制了一种新型的基于迈克尔逊干涉的光纤弯曲传感器.该光纤弯曲传感器由两根光纤组成的光纤带固定于弹性弯曲结构上来产生迈克尔逊干涉信号,用光纤折射率匹配液填充微型腔,并施加音频振荡信号对相位干涉信号实现低频调制.采用相位生成载波技术对相位干涉信号进行调制和解调,实现了对曲率变化高精确度的检测.实验测试了该光纤弯曲传感器的相位干涉信号与光纤带弯曲曲率的关系,并与理论分析对比.结果表明该光纤弯曲传感器具有43.96 rad/m-1的灵敏度及0.004 m-1的高分辨率. 展开更多

关键词 光纤弯曲传感器 迈克尔逊干涉 相位生成载波技术 折射率匹配液

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迈克尔逊干涉仪中条纹细分新技术的研究

4

作者 强蕊 《西安矿业学院学报》 1998年第A09期183-185,共3页

简术迈克尔逊干涉仪的传动机制，测长原理，提出一种提高测长准确度的技术－条纹细分技术。

关键词 迈克尔逊干涉仪 面摩擦配合 条纹细分技术

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相位凝固技术中干涉信号调制解调误差分析

5

作者 张晓青 贾豫东 曹文娟 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期501-505,共5页

为了进一步减小基于相位凝固技术的激光反馈干涉系统测量运动物体微位移时的测量误差,采用MATLAB数值仿真及曲线拟合的方法,对移相间隔和外腔反射面振动幅度引起的系统误差进行了理论分析。在系统实验中依据相位凝固原理对物体运动产生... 为了进一步减小基于相位凝固技术的激光反馈干涉系统测量运动物体微位移时的测量误差,采用MATLAB数值仿真及曲线拟合的方法,对移相间隔和外腔反射面振动幅度引起的系统误差进行了理论分析。在系统实验中依据相位凝固原理对物体运动产生的干涉信号进行采样,获取多组光功率曲线,在光功率曲线上实时判向并标记特征点。根据特征点重构被测物体的微位移曲线,对重构得到的微位移台阶曲线进行多项式拟合以提高测量精度。结果表明,在固定移相间隔为π/5、激光器波长为1550nm的情况下,测量分辨率优于λ/20(77.5nm),实际测量的绝对误差最大值为47.98nm,峰峰值误差平均值小于1nm。相位凝固技术调制解调干涉信号为微位移的方向辨识和高精度测量提供了新的解决方案。 展开更多

关键词 激光技术 激光反馈干涉 相位凝固技术 调制解调 重构 微位移测量

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干涉型光纤水听器相位载波解调技术 被引量：9

6

作者 李玉深 周波 李绪友 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2004年第2期14-17,20,共5页

通过数学推导和仿真分析,对直接调制光源产生相位载波的马赫-曾德尔(Mach Zehnder)干涉型光纤水听器调制解调技术进行了研究。提出了不能通过干涉信号的峰值或峰峰值检测来控制自动增益控制(AGC)电路增益的方法消除偏振衰落对输出信号... 通过数学推导和仿真分析,对直接调制光源产生相位载波的马赫-曾德尔(Mach Zehnder)干涉型光纤水听器调制解调技术进行了研究。提出了不能通过干涉信号的峰值或峰峰值检测来控制自动增益控制(AGC)电路增益的方法消除偏振衰落对输出信号的影响。在这一思想的指导下完成了光纤水听器相位载波(PGC)解调电路的设计,给出了实验测试结果。 展开更多

关键词 干涉型光纤水听器 相位载波 解调技术 信号检测 系统仿真

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用于微位移测量的迈克尔逊激光干涉仪综述 被引量：30

7

作者 王冬 崔建军 +2 位作者 张福民 闵帅博 陈恺 《计量学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期1-8,共8页

迈克尔逊干涉术测量微位移可实现纳米甚至更高的分辨力,并且具备能直接溯源至激光波长等诸多优点,是目前微位移测量的重要技术手段。以限制迈克尔逊干涉仪品质提高的非线性误差为主要切入点,对目前各种基于迈克尔逊干涉原理的激光干涉... 迈克尔逊干涉术测量微位移可实现纳米甚至更高的分辨力,并且具备能直接溯源至激光波长等诸多优点,是目前微位移测量的重要技术手段。以限制迈克尔逊干涉仪品质提高的非线性误差为主要切入点,对目前各种基于迈克尔逊干涉原理的激光干涉技术进行了分类介绍,主要讨论了微位移测量中实现高精度和高分辨率的干涉测量技术,最后展望了激光干涉法测量微位移的近期发展趋势。 展开更多

关键词 计量学 微位移测量 迈克尔逊激光干涉仪 激光干涉技术 干涉仪非线性

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基于Lab VIEW的FBG传感解调技术的研究 被引量：2

8

作者 张颖 张春丽 夏秀君 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期162-164,共3页

结合虚拟仪器技术和光纤光栅传感技术,自行设计了一套光纤光栅传感解调系统。系统采用了基于迈克尔逊干涉技术的解调方法,将包含被测应变信息的光纤布喇格光栅(FBG)波长信号转变成相位信号,通过以Lab VIEW为核心的虚拟仪器系统检测相位... 结合虚拟仪器技术和光纤光栅传感技术,自行设计了一套光纤光栅传感解调系统。系统采用了基于迈克尔逊干涉技术的解调方法,将包含被测应变信息的光纤布喇格光栅(FBG)波长信号转变成相位信号,通过以Lab VIEW为核心的虚拟仪器系统检测相位的变化,从而得到被测应变的大小。该干涉解调系统避开了传统解调系统受电磁干扰和环境等方面的影响,因此使测量精度提高。虚拟仪器系统可用于静态应变和动态应变的检测,具有高分辨力、大测量范围的特点。 展开更多

关键词 光纤布喇格光栅(FBG) 迈克尔逊干涉解调技术 相位测量 LAB VIEW 相关分析法

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基于方波相位调制的多波长位移干涉测量

9

作者 刘琪 陈善勇 《应用光学》 北大核心 2025年第3期538-548,共11页

相位生成载波(phase generated carrier,PGC)技术是多波长光纤位移传感器(multi wavelength fiber displacement sensor,MWFDS)中的核心技术。提出一种基于方波信号相位调制和解调(square-wave phase modulation and demodulation,SWPMD... 相位生成载波(phase generated carrier,PGC)技术是多波长光纤位移传感器(multi wavelength fiber displacement sensor,MWFDS)中的核心技术。提出一种基于方波信号相位调制和解调(square-wave phase modulation and demodulation,SWPMD)的方法,研究构建了相应的光路系统,精确控制方波信号对多波长光束进行相位调制,对采集到的干涉信号进行数字处理以实现相位解调,进而复现位移信息。仿真实验部分系统地分析了不同频率调制信号及方波调制信号初始相位变化对位移复现精度的影响,无论调制参数如何变化,位移复原的均方根误差(root-mean-square error,RMSE)均稳定保持在0.15μm~0.3μm范围内。通过应用SWPMD方法,对复杂的位移轨迹进行了复现,证明了该方法在提升MWFDS性能方面的普适性和有效性。最后,计算分析了对不同步长方波位移的复现情况,证明了所提方法在理论上能够实现0.1 nm位移测量的分辨率。 展开更多

关键词 相位生成载波技术 光纤位移干涉测量 方波相位调制 解调算法 误差分析

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基于FP-LD强反馈的光纤迈克尔逊干涉仪传感系统 被引量：1

10

作者 周自强 王旭 +1 位作者 王善进 王芳 《光通信技术》 2023年第2期34-38,共5页

针对采用传统自组光纤激光器的光纤传感系统存在成本较高和结构复杂等问题,提出了一种基于商用激光器强反馈的光纤迈克尔逊干涉仪(FMI)传感解调系统。该系统采用商用法布里-珀罗腔型半导体激光器(FP-LD)为光源,由直流电源直接驱动,经FM... 针对采用传统自组光纤激光器的光纤传感系统存在成本较高和结构复杂等问题,提出了一种基于商用激光器强反馈的光纤迈克尔逊干涉仪(FMI)传感解调系统。该系统采用商用法布里-珀罗腔型半导体激光器(FP-LD)为光源,由直流电源直接驱动,经FMI的反射、干涉后对其形成强反馈;利用多纵模激光拍频解调技术实现对FMI的传感解调,将FMI光域干涉光强的变化直接转化为电域拍频包络的变化。研究了不同FMI臂长差时拍频信号随温度的变化过程及传感系统灵敏度。实验结果表明:当臂长差分别为0.45、0.40 m时,灵敏度分别为325、358.33 kHz/℃。 展开更多

关键词 半导体激光器 光纤迈克尔逊干涉仪 多纵模激光拍频解调技术 温度传感

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混合干涉型分布式光纤传感器PGC信号解调设计与实验分析 被引量：6

11

作者 朱俊 王强 +1 位作者 谷小红 杨其华 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期660-666,共7页

对一种基于马赫-曾德尔和萨格纳克混合干涉仪原理的分布式光纤泄漏检测系统调制解调技术进行研究,对PGC解调技术进行理论分析。针对所选泄漏分布式光纤传感特点设计了PGC解调硬件电路,并对PGC解调电路进行了测试。实验中待测信号为0~50k... 对一种基于马赫-曾德尔和萨格纳克混合干涉仪原理的分布式光纤泄漏检测系统调制解调技术进行研究,对PGC解调技术进行理论分析。针对所选泄漏分布式光纤传感特点设计了PGC解调硬件电路,并对PGC解调电路进行了测试。实验中待测信号为0~50kHz,载波频率为300kHz,截止频率为50kHz,移相后与待测信号的相关系数达到0.95,谐波失真小于3%,泄漏源位置为7.865km,泄漏检测定位系统绝对定位误差为235 m,相对定位误差为2.35%。本解调定位系统具有稳定性和抗干扰性。 展开更多

关键词 分布式光纤 混合干涉 PGC解调技术 载波频率

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一种时域解调激光干涉仪调制信号的方法 被引量：1

12

作者 李晓蕾 樊尚春 田原 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期364-369,共6页

针对某低频水平振动校准设备的激光干涉仪,利用N I公司的多功能采集卡,采集激光干涉仪的调制信号及与其同相位的电容式位移传感器的输出信号。根据激光干涉仪调制原理,提出一种时域解调调制信号的方法。根据调制信号条纹的时域特性和它... 针对某低频水平振动校准设备的激光干涉仪,利用N I公司的多功能采集卡,采集激光干涉仪的调制信号及与其同相位的电容式位移传感器的输出信号。根据激光干涉仪调制原理,提出一种时域解调调制信号的方法。根据调制信号条纹的时域特性和它被限幅的实际特点,利用labv iew软件实现了信号的解调,并将电容位移传感器信号作为参考信号,还原解调后信号的相位,从而得到振动台高精度的振动波形。实验证明,此方法对连续振动信号的解调效果良好,具有较好的重复性和稳定性,精度可达到激光干涉仪发射激光波长的四分之一。 展开更多

关键词 激光干涉仪 解调技术 时域分析 调制信号 辨向

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激光干涉仪的细分技术

13

作者 邓上 《工具技术》 北大核心 2005年第7期94-95,共2页

关键词 激光干涉仪 细分技术 干涉仪系统 迈克尔逊 脉冲当量 精密测量 细分方法 电子细分 光学细分 反射器 分辨率 接收

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数字化相位载波解调方案在光纤水听器系统中的实现 被引量：20

14

作者 倪明 熊水东 +1 位作者 孟洲 张仁和 《应用声学》 CSCD 北大核心 2004年第6期5-11,共7页

本文分析了干涉型光纤水听器内调制相位载波(PGC)调制解调的原理,提出了PGC调制解调的全数字化方案,通过计算机仿真,并在光纤水听器系统中实现了PGC的数字化解调。实验室光纤水听器与标准水听器对比测试以及实际海况试验都证明,数字化PG... 本文分析了干涉型光纤水听器内调制相位载波(PGC)调制解调的原理,提出了PGC调制解调的全数字化方案,通过计算机仿真,并在光纤水听器系统中实现了PGC的数字化解调。实验室光纤水听器与标准水听器对比测试以及实际海况试验都证明,数字化PGC解调技术在光纤水听器系统的实现对水声信号的检测是有效的。 展开更多

关键词 调制解调 相位载波 解调技术 干涉型光纤水听器 数字化 对比测试 计算机仿真 PGC 系统 方案

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基于波长解调的Fabry-Perot型光纤MEMS压力传感器的设计 被引量：7

15

作者 陈绪兴 王鸣 +1 位作者 戎华 葛益娴 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期1875-1877,共3页

提出了一种新的压力传感器的设计,该传感器基于Fabry-Perot腔干涉和波长解调理论测量压力.设计用MEMS技术以及普通的光通讯接插件制作出工艺简单,分辨率高的光纤MEMS压力传感器.阐述了传感器的工作原理,分析了硅膜的厚度对传感器性能的... 提出了一种新的压力传感器的设计,该传感器基于Fabry-Perot腔干涉和波长解调理论测量压力.设计用MEMS技术以及普通的光通讯接插件制作出工艺简单,分辨率高的光纤MEMS压力传感器.阐述了传感器的工作原理,分析了硅膜的厚度对传感器性能的影响以及FP腔的长度对反射光信号的影响.系统采用可调谐激光器进行信号访问,利用反射谱的相位变化完成信号解调.理论分析和模拟计算验证了传感器加工制作方案的可行性. 展开更多

关键词 光电技术 光纤传感器 Fabry-Perot干涉 MEMS 相位解调

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类比式相位差低同调光学反射技术的研究

16

作者 娄本浊 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期806-809,共4页

为了获得更高的测量解析度,采用低同调光源和迈克尔逊干涉仪为主要结构,结合差动放大器与高倍显微物镜测量发展了一套类比式相位差低同调光学反射系统。该系统其利用类似平衡检测的结构可获得高信噪比和高灵敏度的测量能力;使用频宽为10... 为了获得更高的测量解析度,采用低同调光源和迈克尔逊干涉仪为主要结构,结合差动放大器与高倍显微物镜测量发展了一套类比式相位差低同调光学反射系统。该系统其利用类似平衡检测的结构可获得高信噪比和高灵敏度的测量能力;使用频宽为100MHz的差动放大器,可得到高时间-频宽乘积的测量,能在表面形貌和移动速率测量上达到更高的灵敏度。结果表明,该系统使用了频宽较窄的超发光二极管与高数值孔径的显微物镜进行局域测量,使其具有相同的局域定位效果。 展开更多

关键词 激光技术 低同调外差干涉 相位差式低同调光学反射 类比式相位解调 波包检测

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空间调制外差干涉型偏振光谱测量系统 被引量：1

17

作者 宋志平 操宁 +5 位作者 张晨 李思亮 李志伟 罗海燕 熊伟 张军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期992-999,共8页

鉴于偏振光谱仪系统追求的目标是高偏振光谱分辨率、全Stokes谱静态测量、兼顾小体积轻质量,结合偏振光谱强度调制技术与空间外差干涉技术,提出空间调制外差干涉型偏振光谱仪系统。介绍了空间调制外差干涉型偏振光谱仪系统的结构原理,... 鉴于偏振光谱仪系统追求的目标是高偏振光谱分辨率、全Stokes谱静态测量、兼顾小体积轻质量,结合偏振光谱强度调制技术与空间外差干涉技术,提出空间调制外差干涉型偏振光谱仪系统。介绍了空间调制外差干涉型偏振光谱仪系统的结构原理,并对系统干涉图数据采集和全Stokes矢量解调复原进行了理论分析,给出了完整数学推导。结合空间外差光谱仪参数,匹配设计了调制器模块,给出一套完整的设计实例。在实验室搭台建立空间调制外差干涉型偏振光谱仪原理实验装置,通过对已知偏振态线偏振光的测量实验以及实验数据解析,验证系统原理及测量数据处理流程的正确性。结果表明:几种已知偏振态的线偏振光,由实验装置测量数据解析得到的Stokes矢量谱与理论分析结果基本一致,误差小于3%,验证了空间调制外差干涉型偏振光谱获取技术的可行性。 展开更多

关键词 偏振光谱测量 强度调制 解调 空间外差干涉技术

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消除光强扰动和调制深度影响的相位解调算法 被引量：1

18

作者 李阳桃子 高宏 乔学光 《光通信技术》 2022年第3期38-42,共5页

为了消除光强扰动和相位调制深度对相位生成载波(PGC)解调的影响,提出一种基于混频滤波、相除和差分的相位解调算法——PGC解调改进算法。该算法通过滤波和微分两两相除以及差分、积分运算,使得解调信号不含任何变量。对PGC解调改进算... 为了消除光强扰动和相位调制深度对相位生成载波(PGC)解调的影响,提出一种基于混频滤波、相除和差分的相位解调算法——PGC解调改进算法。该算法通过滤波和微分两两相除以及差分、积分运算,使得解调信号不含任何变量。对PGC解调改进算法进行了理论分析和推导,利用Labview平台构建仿真模型,验证了该算法相对于传统解调算法的优势,搭建了基于迈克尔逊干涉的解调系统并进行实验验证。实验结果表明:在不同的相位调制深度情况下,PGC解调改进算法解调出的待测信号不会产生谐波失真;在不同光强的情况下,解调出的信号幅度保持一致。 展开更多

关键词 相位生成载波 相位调制深度 消除光强扰动 迈克尔逊干涉仪 解调算法

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光相干理论、干涉仪

19

《中国光学》 EI CAS 1997年第2期10-11,共2页

O436 97020767不同波长激光对计算全息位相光栅空间衍射光束分辨率的影响=Influence of different wavelengthlaser on resolution of spatial diffraction beamin calculating holographic phase grating[刊,中]/张鹏,李洪滨,南京达,... O436 97020767不同波长激光对计算全息位相光栅空间衍射光束分辨率的影响=Influence of different wavelengthlaser on resolution of spatial diffraction beamin calculating holographic phase grating[刊,中]/张鹏,李洪滨,南京达,王晓欧(哈尔滨工业大学应用物理系.黑龙江,哈尔滨(150001))//光电工程.— 展开更多

关键词 双频激光干涉仪 计算全息位相光栅 应用物理 衍射光束 莫尔条纹信号 光电工程 剪切干涉仪 激光技术 实验验证 迈克尔逊干涉仪

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频域OCT图像的深度坐标标定 被引量：3

20

作者 林凌 李刚 +1 位作者 张泰石 郑羽 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期466-471,共6页

为了对频域OCT图像深度坐标进行标定,本文提出了一种方法,并进行了实验验证。频域OCT图像深度坐标由宽带光源的特性与样品的不均匀折射率决定,因而坐标间隔不均。最大深度坐标(频域OCT的探测深度)由线阵CCD的像素总数和参考镜的虚像位... 为了对频域OCT图像深度坐标进行标定,本文提出了一种方法,并进行了实验验证。频域OCT图像深度坐标由宽带光源的特性与样品的不均匀折射率决定,因而坐标间隔不均。最大深度坐标(频域OCT的探测深度)由线阵CCD的像素总数和参考镜的虚像位置决定:线阵CCD的像素总数越多,最大深度坐标越大,但最终被光谱仪的分辨率所限制;参考镜的虚像位置设于样品以内时,最大深度坐标比参考镜的虚像位置设于样品以外时大一倍。该方法可以应用到实际频域OCT系统中。 展开更多

关键词 光学相干层析成像技术 迈克尔逊干涉仪 傅里叶周期 空间频率

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