基于菲涅尔双棱镜的在轨小角度测量方法

利用菲涅尔双棱镜反射测量三维小角度的方法是一种利用成一定夹角的两面反射镜代替单块平面反射镜的改进型自准直测量方法,通过建立反射光斑位移与反射镜旋转角度的数学关系,求解获得空间三维角度变化。但是在传统菲涅尔双棱镜测角方法的建模中,物体的空间角偏转状态由一个固定顺序的动态转角过程给定,其建模方式求解结果不唯一,且转角表达不直接。针对用于在轨三维小角度测量的菲涅尔双棱镜测角法,提出了一种新的建模方式,构建了初始状态与最终状态的空间角度变化的数学关系,该模型不受转角顺序的影响,其求解结果具有唯一性,且对于三维角度偏转表达更为直接、客观,同时使得菲涅尔双棱镜三维测角法适用于更大的测角范围。最后,通过仿真计算验证了这种建模方式的正确性。

利用菲涅耳双棱镜研究光的干涉现象

简要地给出了菲涅耳双棱镜干涉实验的基本光学原理和实验过程;重点对在实际教学中常见的观察不到干涉条纹、测量误差较大、凸透镜的选择、干涉条纹不均匀等情况进行了详细地讨论,并给出了解决问题的方法.

菲涅尔双棱镜参数的综合测定

通过综合"菲涅尔双棱镜测量钠黄光波长"、"分光计"、"等厚干涉"等实验中的几何光学和干涉光学的方法实现了对菲涅尔双棱镜折射率n,楔角α的测量,并提出了一种非接触测量厚度的方法,即用统计方法间接测量了双棱镜的厚度h.另外此种方法指出了"菲涅尔双棱镜测量钠黄光波长"实验虚光源与狭缝位置的不同,对实验系统误差的修正有一定参考意义.

物像等大法测量双棱镜干涉中虚光源间距

对菲涅耳双棱镜干涉测钠光波长实验中应用二次成像法测量双虚光源间距的相对误差进行分析,指出小像的测量误差是影响测量双虚光源间距的主要因素,提出改用当虚光源位于透镜前2倍焦距时物像等大的测量方法,可较为准确的测量双虚光源间距和双虚光源到测微目镜的分划板的距离.

光脉冲测量系统中菲涅尔双棱镜参数设计

基于单发频率分辨光学开关法的飞秒脉冲测量系统,理论推导光束经菲涅尔双棱镜分光与聚合产生的时间延迟,得到菲涅尔双棱镜底角、折射率和脉冲光斑半径的关系.时间延迟在x方向成线性关系,有利于进行时间延迟标定.根据所测飞秒脉冲的半高全宽,可估算所需光斑大小和菲涅尔双棱镜底角,为菲涅尔双棱镜的选择提供了理论依据.

双棱镜干涉实验测量方法的改进

针对双棱镜干涉测光波波长的测量精确度低的问题,提出了改进方法.通过测量横向放大率来测两虚光源的间隔,同时用移测显微镜替换测微目镜简化了狭缝到干涉条纹所在平面之间的距离测量过程.

菲涅耳双棱镜干涉实验的误差改进

讨论菲涅耳双棱镜实验中影响系统误差的主要因素,经过分析找到减小误差的方法并进行理论验证,推导出计算公式,从而提出实验改进方法。

信息光学视角下菲涅耳双棱镜干涉的研究

菲涅耳双棱镜干涉在相衬成像和全息显微术中有重要应用。为了促进其应用,本文从信息光学角度研究双棱镜干涉,首先利用光场与脉冲响应函数之间的关系,理论导出了菲涅耳双棱镜干涉条纹强度公式,分析并讨论了狭缝缝宽及狭缝到双棱镜距离对菲涅耳双棱镜干涉条纹的影响,狭缝宽度大于0. 1 mm时,干涉条纹分辨率变差。接着给出了改变狭缝宽度(变化量为0. 08 mm)和改变狭缝到双棱镜的距离(从8 cm变化到12 cm)的实验结果,理论分析和实验结果一致。该结果有助于促进菲涅耳双棱镜干涉在相衬成像等领域的应用。

基于数码相机的双棱镜实验

提出了一种利用数码相机实现双棱镜干涉实验的方案.利用数码相机替代传统实验中的测微目镜观察并记录干涉条纹和双缝像,再利用Matlab等软件测出干涉条纹间隔及双缝距离.该方案不仅可验证双缝干涉原理,还可以验证平行光干涉原理.通过实验验证了实验方案的可行性,并讨论了利用数码相机进行双棱镜实验的特点和优势.

菲涅耳双棱镜实验光强不均匀分布分析

本文指出了造成菲涅耳双棱镜实验光强不均匀分布的原因是直边衍射和单缝衍射，进行了较详细的实验现象的观察，并作出了较合理的解释。

GRENOUILLE系统中时间延迟量参数优化设计

GRENOUILLE飞秒脉冲测量系统中,时间延迟量是一个关键参数,直接决定了飞秒脉宽测量范围。本文量化分析了时间延迟量与菲涅尔双棱镜底角、待测光斑直径等参数之间的关系,研究结果表明,菲涅尔双棱镜底角越大,待测光斑半径越大,双棱镜-SHG晶体间距越大,产生的最大时间延迟量越大,可测得的飞秒脉冲越宽。确定了光路系统中器件参数,通过实验进行了验证,测量结果的误差优于5%,为GRENOUILLE测量系统优化设计提供了参考和依据。

菲涅耳双棱镜干涉实验的拓展研究

传统的菲涅耳双棱镜干涉实验中,狭缝到屏的距离是通过光具座直接读出的,这样会带来明显的误差。针对这个问题,通过测量放大像间距和缩小像间距来精确计算出狭缝到屏的距离,进而计算出He-Ne激光的波长。该方法有效地减小了实验误差,显著提高了测量结果的精确度。利用Mathematica软件对实验中获得的干涉条纹进行二维和三维的仿真模拟,得到了理想的干涉条纹图像,使实验结果更具形象化;同时进行了正交型双棱镜干涉的探索性实验,使用Mathematica获得了光强分布的三维模拟干涉图像。以上研究结果提高了双棱镜干涉实验的精确度,拓展了教学内容,达到了理想的教学效果。

关于“双棱镜必须均匀照亮”的深入探讨

讨论了菲涅耳双棱镜实验中 ,双棱镜“必须均匀照亮”的意义 ,并强调指出 ,只要双棱镜的中心 (棱脊的附近 )被“均匀照亮”即可 ,从而对教材中的“均匀照亮”的含义作了明确的界定 .

菲涅耳双棱镜测单色光波长减小实验误差的新方法

本文分析了菲涅耳双棱镜测单色光波长实验中实验误差产生的来源,并在此基础上提出了减小实验误差的四种新方法。

基于菲涅耳棱镜干涉的飞秒激光脉冲测量

菲涅耳棱镜干涉是大学物理课程光的干涉中一个经典而重要的实验,菲涅耳棱镜干涉的物理思想与实验方法至今仍然值得我们学习与借鉴。本文利用菲涅耳棱镜的干涉原理并与柱面透镜、非线性晶体、CCD相结合搭建了用于测量飞秒激光脉冲的自相关装置,这种自相关装置结构简单、方便,成本极低;分析了这种基于菲涅耳棱镜自相关装置的工作原理,并进行了实验测量。

双棱镜测钠光灯波长实验的改进

菲涅尔双棱镜测钠光灯波长实验主要的误差来源是用"大像小像法"测得的狭缝2个虚像的间距d,针对这种情况提出了改良的方案.即选用恰当的双棱镜到狭缝间的距离以增大2个虚像的间距,采用较小的测微目镜到狭缝的距离以增大成小像时读得的狭缝间距d1,以先后测量狭缝两边界位置以确定其中心位置的方法进行测量以减小狭缝的不规则形状带来的误差.

长程轮廓仪菲涅耳双棱镜对分束结构

针对长程轮廓仪中的一个重要光学部件分束器,设计了一种菲涅耳双棱镜对分束结构。其功能是将一束正入射平行光分成两束间距可变、强度相等且光程差为零的平行光。对菲涅耳双棱镜对结构特点进行了详细的描述,并对基于菲涅耳双棱镜对分出的两束光在傅里叶透镜后焦面上的干涉条纹振幅分布和能量分布做了理论分析和数值仿真。分析和仿真结果表明,菲涅耳双棱镜对不仅具有已有的等振幅分束结构同样的功能,而且能使长程轮廓仪探测精度更高。对比菲涅耳双棱镜对与已有的4种等振幅分束结构的性能发现,菲涅耳双棱镜对兼备结构简单、满足等光程条件以及分出的两束光间距可变等优异分光效果,可作为已有等振幅分束结构的一种替代结构。

菲涅耳双棱镜对柱面波的调制作用

应用基尔霍夫—菲涅耳衍射理论,分析了菲涅耳双棱镜对柱面波的相位调制作用,得到双"虚光源"距离和条纹间距等与几何光学一致的结果.