基于微小电流过采样的激光光栅测试系统

激光光栅的质量检测是光栅生产应用中的关键环节。该测试系统设计了高精度微小电流采样电路,采用过采样技术用AVR芯片内部10位ADC实现13位采样精度,采用窗口滤波、平均滤波进行进一步数据处理。系统提升光栅透光率的测量相对误差至5‰以内,0级与1级光斑光强比测量相对误差至1%以内,实现了高精度激光光栅测试。

基于激光光栅的焊口数字轮廓视觉测量

为获取智能化焊接系统所需的基础数据,搭建了一套焊口数字轮廓的激光光栅视觉测量系统。通过对比不同工作距离和光栅投射角度下的条纹图像,确定了获取表征焊口轮廓光栅条纹图像的前提条件。探讨条纹连续扫描时,系统借助于条纹图像获取焊口轮廓信息的实现方法,建立的光栅扫描速度与摄像机曝光间隔时间算法为确定系统测量速度和精度提供了决策依据。探讨了基于条纹图像的分割和细化,获取了离散点三维坐标,通过三维重构建立焊口数字轮廓的实现方法。验证结果表明,该系统能够实时获取焊口的数字化轮廓,视觉测量的宽度值和深度值与人工测量结果的吻合度最高可达99.75%。

基于激光光栅和GSM的电力变压器防盗系统

为了电网安全并减少电力部门的损失,研发了基于激光光栅和 GSM 的电力变压器防盗报警系统。偷盗者只要碰到激光光栅的任意一条光线,报警主机立刻就会发出刺耳的警报声,同时启动内置的 GSM 模块,可拨打预先设置的多个报警电话,如手机、固话、小灵通、110等,还可群发短消息。

激光光栅干涉技术的微位移测量研究

为提升精密测量的精度与量程,提出了激光光栅干涉技术的微位移测量方法。通过集成双光栅微位移测量方法以2组近似正交相位差的光栅交替选择并累积高灵敏度测量区域,扩大测量量程,且在测量过程中避免激光光束存在抖动问题,通过频率调解法实行外差干涉信号处理,转变待测物理量的信息为调相或调频信号,实现测量的高分辨率。检测结果表明,该方法能够测量出可移动部件的总位移,且测量的最小位移达到0.19 nm,可实现大量程与高分辨率的微位移测量,同时该方法测量的相对误差低于0.025°,测量精度高,测量结果可信度高,另外在测量中激光入射角度与凹槽深度对该方法测量精度影响轻微,测量性能稳定,具有实际应用价值。

基于频闪激光光栅条纹的发动机叶片曲面测量

航空发动机叶片的点云数据三维重建是叶片加工和修复的必要步骤,为此提出一种基于频闪激光光栅条纹的叶片曲面重构方法.频闪激光光栅投射装置投射出的光栅条纹具有高精度、高分辨率和高亮度的特性,且条纹刷新快.使用相位–高度测量模型,通过标定得到频闪激光光栅投射装置到相机的距离和到参考平面的距离.首先,用量块的高度测量实验,验证了测量系统的精度,均方根误差(RMSE)为0.07 mm;其次,实现发动机叶片曲面的测量.实验结果表明:将频闪激光光栅条纹用于叶片曲面测量可以得到很好的重构效果.

基于激光光栅载波技术的微位移测量方法

为了提高微位移测量精度,提出一种基于激光光栅载波技术的微位移测量方法。首先根据分析旋光原理采集尺寸与偏振光沿光轴的厚度比,根据琼斯矩阵计算微位移与位移方向,然后根据激光光栅干涉条纹图计算光强,计算弯曲条纹和光栅条纹进行相位解调,获得待测量物微位移变形相位,最后根据解调出相位值得到微位移。实验证明,本方法获得了高精度微位移测量,测量的结果与输出的微位移值并没有太大的误差,最高为17 nm,测量时间均值为3.4 ms,相对于其他方法,具有十分明显的优势。

基于大数据的激光光栅数据特征挖掘算法

在大数据环境下激光光栅数据的特征分布性能定量反映激光光栅传感器的运行状态,为了实现对激光光栅传感器阵列的有效监测,提出一种基于大数据的激光光栅数据特征挖掘算法。在激光光栅分布式传感器阵列中实现光栅数据采集,对采集的数据采用多模融合方法构成光栅大数据序列,对激光光栅大数据采用广义最小二乘法进行线性拟合,构建大数据挖掘的统计分析模型,在大数据分布子空间中采用谱特征提取方法进行激光光栅数据的谱条纹特征提取,对提取的谱条纹特征采用深度学习算法进行自适应聚类和挖掘,实现激光光栅数据特征挖掘。仿真结果表明,采用该算法进行激光光栅特征挖掘的准确性较高,光栅条纹特征的分辨能力较强,在光栅高精度测量等方面具有很好应用价值。

基于无线通信网络和激光光栅的农用变压器防盗监控平台研究和应用

根据电力部门的调查表明,近年来变压器的被盗和破坏现象呈上升趋势,已经间接和直接的影响了经济的损失,人民的健康发展和社会的和谐稳定。激光光栅和GSM的电力变压器的防盗报警装置对于要破坏和偷盗者只要碰到激光光栅的任一两条线,报警主机就会发出刺耳的警报声,同时启动内置的GSM模块,可拨打内置的多个电话。可以有效的防止偷盗行为。

用于地震监测的激光光栅远程安全线位移传感器

由廊坊开发区莱格光电仪器有限公司为地震监测部门生产的4台激光光栅远程安全线位移传感器及其测量系统．将用于监测“地球脉搏”。这是我同首次研制成功的纳米级位移传感器．是研究地震科：学急需的核心关键仪器。

激光光栅多普勒效应微小振动测量

为了提高测量微小振动的精度和动态范围 ,提出一种基于激光光栅多普勒效应的微振动测量系统。通过对差拍信号的频率分析 ,以峰值频率比值的方法可以排除干扰获得被测振动频率 ,找到振动的翻转点并判断振幅的大小 ;推导了在翻转点附近的微小位移与电压值的关系 ,对于小于计数当量值的位移由测量电压得到 ,提高了微小振动位移的测量精度以及系统测量的最小分辨率、动态范围。实验系统的频率范围为 0 .5～ 5 0 0Hz,振幅为2 0～ 10mm ,相对误差小于 1% ,其动态范围大于 10 0dB。

激光光栅显微投影法表面微观形貌测量系统的研制

本文研制了基于激光光栅显微投影法的表面微观形貌测量系统。该系统由激光器 ,CCD ,两个显微物镜 ,图象采集卡 ,计算机和数据处理软件组成。两个显微物镜一个用来将光栅进行缩小投影到被测物体的表面上 ,形成被被测物体表面高度所调制的条纹 ;另一只显微物镜则将被调制的条纹图像成像到CCD的靶面上 ,CCD采集的图像输入到计算机中进行相关计算而得出被测表面的微观形貌。本文介绍了该系统的测量范围和分辨率计算方法 ,并对实验数据进行了可靠性分析。结果分析表明 ,该系统能可靠地测量物体的表面微观形貌。

激光全息光栅精密测试系统

介绍了系统结构，位移测量原理和光学测量，程序设计，系统已通过技术鉴定。

一种花菁染料超薄膜的激光诱导瞬态光栅

采用旋涂法制备了一种五甲川花菁染料的超薄膜,利用激光诱导瞬态光栅的方法研究染料薄膜的三阶,乃至更高阶的非线性光学特性。通过理论计算得到了该样品在不同浓度下的非线性光学信号的响应时间(59～102 ps),分析表明花菁染料五甲川链上的π-π~*电子跃迁是引起该染料薄膜非线性光学效应(20.5×10^(-13)esu～30.3×10^(-13)esu)的主要原因。研究结果表明激光诱导瞬态光栅是研究介质高阶非线性光学特性一种非常有意义的实验方法。

光纤光栅激光器

概述了光纤光栅激光器的特点及其作为光通信系统中的光源所具有的优点 ,综述了单波长、多波长光纤光栅激光器的发展情况 。

非异常区TM偏振波宽波段特性在激光器调谐光栅设计中的应用

通过刻划工艺控制光栅槽形零级面宽度,使-1级和0级衍射效率同时达到期望值是激光器调谐光栅研制中的技术难题。基于光栅电磁场理论,利用光栅非异常区入射波长与光栅周期之比λ/d≈1.414附近较宽波段范围内TM偏振波的衍射效率变化梯度小,而且同一波长的衍射效率随闪耀角增大呈单调递增或随槽顶角增大呈单调递减趋势的特性,给出了-1级振荡0级输出激光器调谐光栅的全三角槽形模型及设计方法。该方法用常规三角槽形光栅即可实现任意比值的-1级与0级衍射能量分布,避免了以往通过控制类梯形槽形零级面宽度来制作此类光栅的工艺不确定性,降低了制作难度。应用该模型设计并制作了-1级衍射效率为65%的0级输出激光器调谐光栅,其在10.6μm处的衍射效率误差为0.6%。该方法还适用于-1级振荡-1级输出激光器调谐光栅的设计,实现了两类激光器谐振光栅在设计方法以及制作工艺上的统一。

光纤光栅激光器型传感器及其研究现状

光纤光栅是构成光纤激光器谐振腔的理想窄带反射元件,在光纤激光器中引入光纤光栅可以形成高灵敏度的光纤传感器。简要介绍光纤光栅激光器型传感器的工作原理、研发现状及潜在的应用领域。

激光诱导光栅技术测量磁性液体的热扩散系数(英文)

在室温和常压下采用激光诱导光栅技术实验测量不同体积分数的磁性液体的热扩散系数,体积分数分别为5%,6%,7%,8%,9%和10%.由于在磁性液体薄片上的升温非常小以及毫秒级的测量时间,自由对流所产生的影响可以忽略不计.用激光诱导光栅技术测的数据与已有文献中的实验数据比较吻合,从而说明该技术在磁性液体的热扩散测量上是可行的.

取样光栅DFB激光器

制作了取样光栅DFB激光器,比较研究了三种取样光栅的制备工艺,测试得到的取样光栅DFB激光器梳装光谱和理论计算大致吻合.

光栅外腔半导体激光器GHz射频调制特性研究

研究了光栅外腔半导体激光器(ECDL)对射频频率调制的响应特性,分析了射频频率调制时光栅外腔对半导体激光器的边带信号的影响。实验中测量了GHz射频频率调制的ECDL输出的边带信号随射频信号功率、注入电流、光栅外腔长度的变化情况。证实了当射频调制频率等于光栅外腔自由光谱区的整数倍时,ECDL输出的边带信号可在一定程度上得到增强。

用乙炔吸收方法实现光纤光栅外腔式半导体激光器稳频的研究

设计了用乙炔吸收方法稳频1.53μm光纤光栅外腔式半导体激光器的系统结构并简述了基本原理。系统中的吸收气室选用渐变折射率和带尾纤的光纤,提高了耦合的稳定性。采用三次谐波锁定技术,消除了背景功率的影响。利用锁定放大器闭环控制布拉格波长,将激光器的输出波长锁定在乙炔气体1530.37nm的吸收峰上,24h内频率稳定度达10^(-8)。