基于双光栅衍射成像效应的光栅实验探讨

结合科研新成果，对现有的光栅衍射实验的改革与创新进行了探索，提出了基于双光栅衍射成像的新实验方案，对实验的具体内容、所需的仪器及实验难度进行了分析和讨论，使其成为一个既能说明基本的衍射现象，又能使学生全面认识光栅衍射特性的新型衍射光学实验。

双光栅衍射成像仪研制与使用

双光栅衍射成像实验是基于原创性科研成果创立的新颖的光学实验,双光栅衍射成像仪是为双光栅衍射成像实验专门设计开发的仪器。介绍了设计该仪器的目的、设计方案的选择和开发该仪器的方式、仪器的功能及使用注意事项。该仪器及其原理技术已通过了科技成果鉴定。

双光栅衍射消色散成像图像颜色传递算法

双光栅衍射消色散成像图像的色散度较大,为了提高图像的颜色传递能力,提出基于同态滤波和色彩校正模型的双光栅衍射消色散成像图像颜色传递算法。构建双光栅衍射消色散成像图像的暗通道模型,采用红、绿、蓝三阶颜色融合方法进行双光栅衍射消色散成像图像颜色融合处理,根据图像的色彩特征分布进行双光栅衍射消色散成像处理,采用同态滤波抑制的方法进行双光栅衍射消色散成像图像的灰度信息滤波,建立双光栅衍射消色散成像的灰度直方图模型,采用色彩校正和图像颜色衰减检测的方法进行双光栅衍射消色散成像图像颜色传递优化。仿真结果表明,采用该方法进行双光栅衍射消色散成像图像颜色传递的自适应性较好,对图像的颜色特征检测准确度较高,有效抑制图像背景光的散射作用,提高双光栅衍射消色散成像质量。

双光栅衍射消色散成像实验图像的处理

针对双光栅衍射消色散成像实验现有图像处理程序要求图像对称造成的实验操作难、测量误差大的问题,通过分析图像数据在计算机中的存储情况,提出了改进算法,该算法可实现非对称实验图像的处理,降低了实验操作难度,提高了实验测量精度.

基于双光栅衍射成像颜色信息传递特点的研究

本文利用颜色表征RGB模型,从基本的光传播理论和光栅衍射性质出发,研究了双光栅衍射成像中颜色信息的传递的特点,得到了汇合光谱的光谱分布函数的公式,从而分析汇合光谱所表现出来的颜色信息。结合双光栅衍射成像方程,分析了两片光栅的衍射性质对汇合光谱的分布函数的影响。分析表明两片光栅的空间频率及衍射级数的选取与汇合光谱中各频率光所占比重息息相关,从而影响物象显示的颜色。通过分析比较不同情况下的双光栅衍射成像效果,实验结果与理论分析基本一致。

非平行双光栅衍射成像物像位置偏移量研究

为了研究双光栅衍射成像中物体虚像位置与原物位置发生横向偏移情况及其影响因素,设计了非平行双光栅衍射成像物像位置偏移量的测量装置,应用MATLAB以及光栅衍射汇合成像方程[1],实验得到横向偏移量的情况以及影响偏移量的因素,并对偏移量产生的原因进行了分析。

双衍射光栅位移传感器原理及应用

介绍了一种双衍射光栅位移传感器,给出了其基本结构,并从多普勒效应的角度分析了其工作原理,给出了双衍射光栅产生的干涉条纹的接收方式和相应的光电信号的处理方法。该传感器与精密位移工作台组合成的表面粗糙度测量系统,对粗糙度样板进行了实测,结果表明该传感器能满足表面粗糙度测量要求。

基于光栅衍射的实验分析

对当前高校本科生中开设的关于光栅衍射实验对学生的培养点、教学点进行了分析,介绍了新开设的光栅衍射实验,对照光栅衍射特性下的各种效应进行了比较分析。

基于双光栅成像的RGB模型色彩还原效果的研究

基于双光栅衍射成像的实验方案,利用双光栅的色散和汇合光谱效应特性,用电脑摄像头拍摄作为物体的RGB模型,得到了RGB颜色模型的像。利用Photo shop软件将RGB颜色模型和得到的像进行颜色通道分离,再进行数据化分析处理,探究双光栅的RGB色彩模型色彩还原情况以及不同光栅组合对RGB颜色模型的色彩还原效果的影响。

近相干照明下双光栅 Fourier 谱分裂现象的实验研究

在理论分析的基础上，对近相干照明下双光栅衍射干涉效应的Ｆｏｕｒｉｅｒ谱进行实验研究．证实了Ｆｏｕｒｉｅｒ谱在特定条件下出现的分裂现象，讨论了两光栅之间的距离及相干性对实验结论的影响．实验结果与理论分析具有良好的一致性．

部分相干照明下 Lau 效应的旋转灵敏角

运用模糊函数方法，给出了在部分相干照明下，具有光栅旋转角的Ｌａｕ效应的光强分布公式，讨论了Ｌａｕ效应的旋转灵敏角和光源空间相干性的关系．并修正了原有文献中的有关错误．

大行程纳米级二维位移工作台

提出以双衍射光栅位移传感器作二维工作台计量标准器的方法,阐述了双衍射光栅位移传感器的位移传感原理,以及光电信号细分处理方法。结合光栅的实际参数,分析了工作台的有效分辨率。

太阳能电池板表面形貌测量仪

本文介绍了一种用于太阳能电池板表面质量检测的三维形貌测量仪,重点介绍了基于白光显微干涉和双衍射光栅激光位移计量的垂直扫描系统和计算机信息处理系统的结构组成与工作原理。通过采用该测量仪对标准单刻线样板和A级多晶硅片表面进行比对实验,验证了太阳能电池板表面形貌测量仪所能达到的精度。

专利

本专利阐述在光盘读出头中采用双衍射光栅分光的一种方法.由于采用这种分光器件,使光学读出头器件达到目前最小重量.这种光栅的结构是在两个1mm厚的基底上刻蚀两个等间距相当深的刻槽,见下图,这两个光栅背对背的胶合在一起,胶合时两光栅成一小角度,考虑两个偏振面的衍射特性差别.(美国专利号:5258871)

颜色可调假彩色化新方法

本文提出一种颜色可调的密度假彩色编码的新光学方法.该方法是在光学相位调制密度假彩色编码方法的基础上,利用白光系统中双光栅的衍射效应和狭缝滤波技术,实现颜色可调的密度假彩色编码.给出了详细的理论分析,实验验证和实验结果.实践证明这是一种实用价值很高的方法.

全天时大气温度探测的纯转动拉曼激光雷达系统设计与仿真

提出了一种全天时大气温度探测的纯转动拉曼激光雷达系统,选用Nd\:YAG脉冲激光器的四倍频输出266.0 nm作为激励波长,避开了强烈的太阳背景光对系统探测大气温度的影响。设计了一种新型三次衍射式双光栅多色仪作为激光雷达的分光系统。仿真结果表明,双光栅多色仪可实现Stokes与Anti-Stokes高低量子数通道转动拉曼谱线的有效提取,对米-瑞利弹性散射信号的抑制率可达到60～70 dB。充分考虑臭氧吸收和荧光对系统探测性能的影响,所设计的日盲紫外纯转动拉曼激光雷达采用模拟探测模式可在12 min的积分时间内实现2.2 km高度范围内大气温度的全天时探测。