多波段薄膜的波长误差补偿设计方法与应用

用于多光谱探测系统的多波段薄膜元件,其光学性能直接影响到系统的探测成像质量。为解决薄膜制备过程中多波段波长与理论设计光谱之间的偏差而造成的高性能多波段光学薄膜制备技术难题,提出了一种多波段光学薄膜的波长误差补偿设计方法。结合多光谱ZnS光学窗口上镀制5波段激光膜层的研究,利用波长误差补偿设计方法设计了膜系结构,采用真空蒸镀技术完成了膜层的制备,使用分光光度计和红外傅立叶光谱仪对实验结果进行测试。结果表明:镀膜后的多光谱ZnS光学窗口在5个工作波段的透射率曲线与理论分析结果高度一致,满足技术指标,验证了这种波长误差补偿设计方法的有效性。

Monte-Carlo Studies and Computer Modelling of Multi-wavelength Pyrometry

Ｍｏｎｔｅ－ＣａｒｌｏＳｔｕｄｉｅｓａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒＭｏｄｅｌｌｉｎｇｏｆＭｕｌｔｉ－ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈＰｙｒｏｍｅｔｒｙ￥ＰＥＩＹｕｅ；ＤＡＩＪｉｎｇｍｉｎ；ＣＨＵＺａｉｘｉａｎｇ(裴越，戴景民，褚载祥)（Ｄｅｐｔ．ｏｆＰｒｅｃｉｓｅＩｎｓｔ...

高速精确的光纤光栅信号解调方案设计

为提升光纤光栅的应用效果,为此,设计高速精确的光纤光栅信号解调方案。依据LPFG的光纤光栅信号解调原理,设计两个LPFG双边缘滤波器处理两路反射光,并且利用光电探测器探测光功率结果,以此解调光栅的中心波长;采用光纤干涉仪检测解调频率,对其进行正反扫描,依据光传播时延引起的解调误差和解调频率扫描方向之间的关联,完成解调结果补偿。测试结果显示:该方案具有较好可行性,光谱发生不同程度重叠时,光纤光栅信号的解调结果标准差均小于1.85 pm;光栅波长的解调误差均在-5~5 pm之间;有效降低解调误差,提升光纤光栅解调精度,可靠获取信号中的信息。

分光计测谱线波长实验中光栅倾斜对结果的影响

实验研究了在用分光计测谱线波长实验中光栅位置倾斜对波长测量结果的影响.采用控制变量法,使光栅在立体空间的3个坐标轴上分别旋转一定的角度,测量各种情况下谱线的波长,并计算误差.结果表明,如果采用光栅常数较大的光栅来测量级次低的谱线,光栅调整偏差引起的误差非常小.而在具体方位上,光栅绕中心转轴方向的旋转比另两个方向的旋转引起的测量误差更大.

基于多目标优化的便携式食品安全检测仪参数自动校准方法

为了降低便携式食品安全检测仪检测误差,提出了基于多目标优化的便携式食品安全检测仪参数自动校准方法。根据便携式食品安全检测仪的工作原理,将波长示值误差、吸光度示值误差以及被测物质浓度示值误差作为便携式食品安全检测仪参数自动校准项目,构建便携式食品安全检测仪参数基准,通过检测各校准项目的实际值与理论值,通过判断二者误差是否在标准范围内,实现便携式食品安全检测仪参数自动校准;并以使用性和经济性为目标,建立便携式食品安全检测仪参数自动校准间隔多目标优化模型,获取最佳便携式食品安全检测仪参数自动校准间隔,提升便携式食品安全检测仪参数自动校准性能。实验结果表明,该方法对便携式食品安全检测仪参数自动校准效果显著,可获取精准的食品安全检测结果。

分光光度计量值比对的实施和结果分析

量值比对是能力验证活动的组成部分,指两家或多家计量检测校准实验室按照既定的条件在规定时间和范围内来测试一个经考察且性能稳定的传递标准,通过比对结果值,判断该机构量值传递准确性的活动。通过紫外可见分光光度计波长示值误差量值比对实施,对在比对过程中发现的问题进行结果分析。

基于多波长干涉的瞬态轮廓检测Mirau显微镜

针对单波长Mirau干涉显微镜存在测量范围小和2π模糊等问题,提出了多波长Mirau偏振干涉显微镜,以实现微观轮廓的大动态范围测量的和表面粗糙度等显微结构的瞬态检测。系统利用R、G、B三个单色LED光源实现多波长干涉;利用彩色偏振相机获取瞬态相移干涉条纹图,降低实时瞬态检测中复杂的环境扰动影响;利用线栅偏振片调节条纹对比度,满足不同被测对象的反射率检测要求。为验证系统方案的可行性,经过系统误差补偿校准后测量标称值为1.9939μm的标准微米台阶,结果与标称值的偏差约为5.4 nm。利用该方法与Wyko干涉仪对金刚石车削凸面反射镜表面微观轮廓和表面粗糙度进行测量,表面粗糙度测量结果均方根值偏差为3.7 nm,验证了该系统可实现高精度的大动态范围测量。

紫外可见分光光度计全项目检定步骤及相关注意事项

紫外可见分光光度计是利用物质对光的选择性吸收对物质进行定量分析和定性鉴别的仪器,常被应用在科学研究、生产监测等多个领域,如核酸,蛋白定量以及细菌生长浓度的定量测试。本文根据JJG 178-2007《紫外、可见、近红外分光光度计》规程内容,总结了紫外可见分光光度计各检定项目的操作步骤及相关注意事项,并对检定中遇到的常见问题进行分析讨论并给出解决的思路和具体建议。

基于粒子群寻优的光谱仪波长误差修正方法

为了提高便携式光栅扫描近红外光谱仪扫描波长的准确性,利用平面衍射光栅的色散公式,结合扫描机构中光栅、摆杆与丝杠之间的位置与传动关系,建立了光谱仪波长修正数学模型,提出了基于粒子群优化算法确定波长修正模型参数、基于波长修正模型的杆长比全谱对比寻优确定杆长和修正参数调节量、对光谱仪施以硬件结构调节软件补偿的波长修正方法,并利用标准光源的特征波长,对自制便携式近红外光谱仪进行了波长修正实验。实验结果表明,经波长修正后光谱仪的波长准确性优于±1 nm,满足光谱仪波长准确性的要求,验证了光谱仪波长误差分析的正确性与修正方法的有效性。

探测光波长漂移对能见度测量的影响

为了研究探测光波长的漂移对能见度测量的影响。从Koschmieder经验公式的定义出发,根据实验测得400nm^1 100nm波段的气溶胶透过率,分析研究探测光波长漂移对能见度测量结果的影响。结果表明,能见度测量的相对误差与探测光波长和波长的漂移范围以及气溶胶消光特性有关,能见度测量的相对误差随着探测光的波长漂移范围线性增大,随着波长漂移范围的增大,各个波长的能见度测量相对误差线性增大的速率不同,对于相同的波长漂移范围,使用不同的探测光波长产生的能见度测量相对误差不同。对于某一大气环境,使用特定的波长而且中心波长稳定的光作为探测光可以明显减小由于探测光波长漂移引起的能见度测量相对误差。

用干涉显微镜测量薄膜厚度的分析

分析了国产６ＪＡ型干涉显微镜测量薄膜厚度所产生的误差。

利用迈克尔逊干涉仪测量激光波长的误差分析

文章主要对大学物理实验迈克尔逊干涉仪测量激光波长的误差进行了分析,认为影响系统测量精度的主要误差来源包括干涉条纹的过细导致在读数过程中加入多条条纹的宽度而产生的误差,读数的误差和移动条纹过程引入误差,以及两个反射镜不严格垂直引入误差;并给出了详细的物理解释。

用级联光纤光栅补偿色散在G.652光纤上4×10Gbps无电中继低代价传输640km

用计算机控制扫描法写入的低偏振模色散 (PMD <1 2ps)切趾啁啾光纤光栅级联补偿了 4× 10Gbps在G 6 5 2光纤上传输 6 40km的色散 ,功率代价不大于 1 5dB ,光栅引入的损耗小于 4dB ,并研究了光源波动时系统功率代价的变化 .实验表明总的功率代价不与光栅组的数目或光栅组数目的平方根成比例关系 ,为长距离无中继在G 6 5 2光纤传输用光栅补偿色散提供了实验依据 ,光栅的时延纹波不是各组单个光栅纹波的简单叠加 ,而是与光栅的位置及EDFA增益有关 .

利用分光计测量光波波长的误差分析

针对大学物理实验中利用分光计测量光波波长的误差进行了分析,得到影响测量精度的主要误差来源包括测量原理理解误区、分光计的调节不到位以及读数的误差;并给出了详细的物理解释。

双波长光谱法光纤甲烷传感器性能的研究

针对光谱吸收法检测甲烷气体体积分数时,存在着由于LED光源驱动电流抖动和环境背景光干扰造成的测量误差,设计的双波长光谱法光纤甲烷传感器极大地减小了上述误差,实验结果表明:其测量精度一般可以达到5%,相比同类传感器提高了测量精度。对于测量精度要求较高的场合,进一步推导了双波长测量误差公式,详细分析了测量波长漂移和测量环境温度变化导致的测量误差性质。研究结果对于其他强度调制型光纤传感器具有普遍的借鉴价值。

迈克耳孙干涉仪测波长的系统误差分析与处理

通过对迈克耳孙干涉仪的全程测量,发现了波长测量误差的变化规律,找到了测量误差的主要来源——"传动比为20∶1的机构",并指出了提高现有仪器波长测量精度的措施.

紫外双光栅光谱仪结构设计与波长精度分析

为了满足太阳光谱在170～380 nm波段的精确观测需求,设计了波长重复性精度优于±0.02 nm的紫外双光栅光谱仪。波长扫描机构是双光栅光谱仪的关键组件,根据凹面光栅色散原理,将光学设计指标转换为波长扫描机构设计的输入参数,分析了影响光谱仪波长重复性精度的误差源。根据分析结果得知,丝杠的重复定位误差是影响波长重复性的主要误差源。选用重复定位精度为±2μm的丝杠设计了波长扫描机构,并对光谱仪整机进行了设计。以汞灯光源对光谱仪的波长重复性指标进行了验证实验。实验结果表明,设计的光谱仪波长重复性介于-0.005～+0.007 nm之间,满足波长重复性优于±0.02 nm的指标要求。

光源功率衰减对闭环光纤电流互感器变比影响研究

通过分析光源功率、中心波长、传感光纤Verdet常量,以及闭环光纤电流互感器变比之间的关系,结合测试数据,证明了中心波长漂移是光源功率衰减引起闭环互感器变比变化的主要原因.提出了一种通过提取光路干涉结果中直流信息,修正闭环互感器数字输出的方法,实现光源功率衰减引起的互感器变比误差补偿.实验结果表明,在出光功率衰减程度相同的情况下,闭环互感器变比变化量从补偿前的1.53%降低到了补偿后的0.45%.

远红外光光栅光谱仪测量误差分析

采用平面闪耀光栅作为光谱元件的远红外光谱测量原理,分析了四种主要的重复性误差:光栅常数制造误差、零点标定误差、转角测量误差、入射光束与衍射光束的夹角测量误差。 并分别以112.5mm、40.05mm、25mm和12mm的四种闪耀波长为例,计算出了它们的误差传递系数曲线,根据误差传递系数对光谱仪进行误差分配,分析和计算表明:当光栅转角测量精度为1,光栅常数误差为0.5mm时,光谱仪可以满足l/100的波长测量误差要求和l/200的波长重复性测量误差要求。

基于改进自适应遗传算法的多波长测温计算

介绍了多波长辐射测温、遗传算法以及自适应算法的原理和方法,对多波长误差函数模型和自适应遗传算法进行了改进,并结合最小二乘法和改进的自适应遗传算法来提高计算结果的精度和稳定性。近红外多波长高温计应用光谱段分别为1 000~1 100、1 260~1 450、1 500~1 750和1 850~2 000 nm,温度测量为500~1 000℃,通过划分光谱区域、建立误差函数模型和自适应地调整交叉概率和变异概率,可以有效地去除环境反射和未知发射率的影响,从而使求解的温度值更加精确、稳定性更高。