光栅副间隙动态测量设备的设计

基于光学测量和图像处理,设计了一种用于测量光栅尺读数头装配过程中指示光栅装配时光栅副间隙的设备。试验测量结果表明,设备测量结果可靠,全区间测量误差<5%,使用区间测量误差<3%。为光栅副装配中间隙测量提供了可靠的测量方法和设备。

不同线型的圆光栅副对光电信号的影响

在轴角编码器的应用中 ,由于其基准元件的圆光栅副的工艺制作、参数 (尺寸、每周线数等 )及使用情况的不同 ,将对光电信号产生较大的影响。通过对三类线型的圆光栅副的理论计算和数据分析 ,图示了各类线型的圆光栅副在每个位置处的 (内径处、中径处和外径处 )透光强度 (即光电信号 )的相对变化 ,列表计算了等宽线条的圆光栅副在不同的每周线数值及中径处占空比不同时的各处光强的相对值 ,并由此推出了光电信号图形形状发生的变化。这些结论将对圆光栅副线型的设计、加工。

圆光栅副的系统误差分析

圆光栅副的系统误差主要包括微量不等距系统误差，均匀性误差，光栅栅线刻划误差等三种误差。

光栅副+1级和-1级莫尔条纹的位相关系

分析了衍射光栅副的±1级莫尔条纹之间的位相关系与光隙副间隙等因素的关系,从而可利用±1级莫尔条纹提高信号质量。

运动偏心对圆光栅副测量的影响及误差补偿

研究了一种由长光栅演变而来的新型圆光栅副存在运动偏心时的正常工作条件和由运动偏心所造成测量误差的补偿方法。阐述了该圆光栅的组成结构和工作原理;推导了其莫尔条纹曲线的表达式;着重研究了运动偏心对圆光栅测量影响的分析方法,即莫尔条纹随运动偏心变化的定量分析方法;推导了由于偏心引起的测量误差的补偿公式;通过实例分析证明,对精密测量圆光栅进行偏心误差补偿是十分必要的。研究结果表明,偏心较小时,由于不影响系统正常工作,因此会掩盖这种误差的存在,通过理论分析及补偿可确保这种新型圆光栅的测量精度。

基于副载波调频技术的光纤光栅传感网络查询

分析了副载波调频技术用于光纤光栅阵列查询的基本原理。从理论上推算了系统的查询空间分辨率及查询范围,并结合波分复用技术进行了光纤光栅传感网络的地址查询演示实验,同时使用可调谐滤波器对每个光栅信号进行了解调。实验结果很好地说明了该查询方案的可行性,且在单个光栅上的被测应变与可调谐滤波器的控制电压呈较好的线性关系。该系统具备有查询由几百个FBG组成的传感网络的潜在能力。

单光栅与双光栅衍射角度检测对比分析

光栅副是增量式光电编码器最主要组成部分,它的结构和衍射效应直接与检测精度相关。文中深入地分析了单光栅与双光栅衍射特点,并且从空间调制模型的角度推导光栅副对莫尔条纹的影响。从宏观和微观两个角度分析光栅副的屏函数,研究莫尔条纹光电信号输出波形的不确定原因和反差对比度,进而证明单光栅测量可以减少输出信号的频率成分,获得较高的细分精度和反差对比度。为了证明单光栅角度检测的可行性,给出了一套完整的单光栅角度检测方法。

单光栅增量式光电编码器的研究

单光栅增量式光电编码器是将光电池的感光面制成和狭缝通光窗口形状,位置,尺寸完全一样,实现狭缝和光电池功能,减少一次光的衍射,提高信号质量和调制度。由于取消狭缝,不存在光栅副间隙问题,可降低相关零件的加工精度,降低成本,整机装配调整方便,有利于规模化生产。

提高叠栅条纹信号质量的一种新方法(英文)

在国内外普遍使用的细栅距幅光栅叠栅条纹系统中 ,衍射效应是很明显的 ,这是造成叠栅条纹信号的衬比 (度 )和正弦性不好的主要原因 .本文在分析了叠栅条纹信号的基础上 ,导出了衍射光栅副中± 1级叠栅条纹的相位与光栅副间隔 ,光线入射角等的关系 ,提出了用±1级叠栅条纹来提高叠栅条纹的信号质量 ,实验结果与理论分析一致 ,实际应用 。

获得高质量Moire条纹信号的一种新方法

在细栅距的幅光栅系统中，衍射效应是很明显的，其能量约占总能量的１０～４０％左右，这种衍射光是造成Ｍｏｉｒｅ光电信号对比度不好和正弦性差的根本原因。本文分析了衍射光栅副±１级Ｍｏｉｒｅ条纹的位相关系与光栅副间隙等因素的关系，提出了利用±１级Ｍｏｉｒｅ条纹来获得高质量Ｍｏｉｒｅ条纹信号，实际应用，效果良好。

光的干涉与衍射

O436.1 2003020853零位光栅刻线序列的计算机模拟设计=Computer simulationdesign on reticule series for zero position grating[刊,中]/彭志龙(中科院光电技术研究所.四川,成都(610209)),岳永坚//光电工程.-2002,29(3).-62-64根据零位脉冲产生的基本理论,并结合实际应用中的一些客观要求,采用计算机模拟,寻找最佳零位刻线序列,达到了预期目的。在此基础上进行了对称式零位刻线序列的设计。图7参2(李瑞琴)O436.1 2003020854三色光栅及其应用研究进展=Tricolor grating and its applications[刊,中]/张宝颖(南开大学现代光学研究所.天津(300071)),母国光…//光电子·激光.-2002。

利用优化材料的凸起光栅标记提高莫尔条纹图像的对比度

在基于莫尔条纹相位匹配的纳米压印对准方案中,因阻蚀胶引入引起压印对准标记光栅副间隙介质的改变,使得莫尔条纹图像的对比度下降,恶化了压印对准精度.针对这一问题,本文提出了利用优化的标记材料来制备凸起光栅标记从而提高莫尔条纹图像对比度的方法.该方法为提高莫尔条纹图像对比度,通过FDTD(有限时域差分)软件,对玻璃模板及硅片基底上采用的光栅标记材料及光栅副间隙进行了优化计算,在采用常规压印阻蚀胶(折射率为1.6)、压印模板与基底间间隙为200nm、且光栅标记为凸起时,优化光栅标记材料为:玻璃模板上光栅标记为折射率2.0的ITO;基底下光栅标记为折射率2.7的Cr.实验结果表明:在光栅副的间隙介质分别为折射率1.6的阻蚀胶和折射率1.3的水时,采用优化材料的凸起光栅标记(周期为6和6.1μm的光栅副)得到的莫尔条纹图像的对比度与原标记相比分别提高了11.92%和4.66%.