使用自动计数的干涉装置对固体薄膜的折射率进行测量

本文针对现阶段对薄膜材料的折射率较难实现非接触式高精度测量的问题,设计制造了一种基于半透半反膜和自动计数功能的新型迈克尔逊干涉仪。通过使用新型迈克尔逊干涉仪对待测薄膜的折射率进行大量多次的测量,我们发现使用基于半透半反膜和自动计数装置的迈克尔新干涉仪对待测薄膜的折射率的测量精度为99.75%。

使用分立遮光屏的干涉仪对金属线胀系数的测量

金属材料的线胀系数是反应金属材料物理属性和性能的关键指标,因此实现对金属材料的线胀系数的高精度测量对于研究利用金属有着至关重要的作用。但是现阶段较为常用的测量金属线胀系数的方法普遍无法实现非接触式的高精度测量,因此在本文中我们使用改进后的迈克尔逊干涉仪对金属的线胀系数进行非接触式高精度的测量,通过对不同种类纯度较高的金属进行大量多次测量发现使用上述方法测量金属线胀系数的精度可以达到99.91%。

对经典双光束分振幅干涉仪的误差分析及改进

本文通过大量的文献调研和实验分析总结了影响迈克尔逊干涉仪测量精度的内部因素和外部因素。通过使用基于三角形中位线一体分光补偿结构和反射镜误差消除装置消除了内部因素,通过使用两个分立的遮光屏消除了影响迈克尔逊干涉仪的测量精度的外部因素。通过使用改进后的迈克尔逊干涉仪测量氦氖激光的波长,我们可以发现测量精度为99.98%。

基于三角形中位线结构的分光补偿结构的干涉装置

在本文中通过对现阶段所使用的经典迈克尔逊干涉仪进行调研和实验,我们发现影响迈克尔逊干涉仪测量精度的主要因素为分束镜和补偿镜之间存在一定的角度误差,反射镜和地面之间的角度不是严格的垂直。上述两种情况都将直接在光路内引入不确定的光程误差,因此在本文中我们通过改变分束镜和补偿镜的空间结构消除了分束镜和补偿镜角度问题引入的不确定性的光程误差。针对反射镜存在的误差,我们利用微元放大原理和阿贝原理设计制造了误差消除装置。当分束镜、补偿镜和反射镜存在的误差消除之后,我们使用改进后的干涉仪对氦氖激光的波长进行了测量,测量精度为99.91%。

基于三角形中位线的干涉仪对金属线胀系数的测量

本文通过使用一种基于三角形中位线分光补偿结构和反射镜误差消装置的干涉仪,设计出一种可以实现非接触式高精度测量金属的线胀系数的装置。通过使用上述装置对待测金属的线胀系数进行大量多次的测量,我们发现使用新型测量装置测量金属线胀系数的测量精度为99.82%,因此我们认为可以使用上述装置对金属的线胀系数实现高精度的非接触式测量。

基于分立遮光屏的干涉仪测量固体薄膜的折射率

在本文中我们对比了测量固体薄膜折射率时常用的两种方法,几何法和波动法。通过大量的文献调研和具体的实验发现,基于几何法设计制造的测量固体薄膜折射率的装置无法对固体薄膜实现非接触式的高精度测量。因此,本文中我们提出使用基于波动法改进的新型迈克尔逊干涉仪对固体薄膜的折射率进行高精度的测量。在本文中我们设置待测薄膜的折射率为1.500,通过大量多次的测量测得待测薄膜的折射率为1.503,因此其测量精度为99.80%。

使用自动计数的干涉装置对气体的折射率进行测量

本文对现阶段较为常用的气体折射率的测量方式进行了分类比较,我们发现工业生产和实验室中最为常用的光纤干涉仪无法实现非接触式的高精度测量。因此在本文中我们使用改进后的新型迈克尔逊干涉仪实现了对气体的折射率的非接触式高精度测量,通过大量多次的实验我们发现使用基于半透半反膜和自动计数装置的干涉仪对气体折射率的测量精度为99.87%。

具有自动识别干涉条纹功能的新型迈克尔逊干涉仪

本文针对影响迈克尔逊干涉仪测量精度的因素进行了针对性的改进,使用半透半反膜代替分光板和补偿板,使用反射镜误差消除装置消除反射镜存在的角度误差。针对外部因素对光屏上干涉条纹计数产生的误差,我们设计制造了干涉条纹吞吐自动计数装置。通过使用改进后的装置对氦氖激光的波长进行测量,我们得到改进后的迈克尔逊干涉仪的测量精度为99.93%。

基于三角中位线结构的干涉装置对液体折射率的测量

本文通过文献调研和原理分析对比了双光束干涉法,全息干涉法及剪切干涉法三种较为常用的液体折射率的测量方法,我们发现上述方法都是基于双光束干涉的基本原理。但是现阶段较为常用的经典迈克尔逊干涉仪的测量精度难以达到上述方法的要求,因此我们在本实验中使用基于一体三角中位线分光补偿结构和反射镜误差消除装置的干涉仪具有更高测量精度的特点实现了对待测液体的高精度非接触式测量。本文中我们设置待测液体的折射率为1.2,通过大量多次取平均值的方法测得待测液体的折射率为1.196,测量精度为99.67%。

使用自动计数的干涉装置对液体的折射率进行测量

本文介绍了一种基于迈克耳逊干涉仪的液体折射率传感器。新型迈克尔逊干涉仪是在耦合器两端的菲涅耳反射之间实现的。然后将待测液体放置于半透半反膜和反射镜m1之间,溶液的折射率是根据传感器反射光谱中干涉条纹的对比度来确定的。本文我们设置待测液体的折射率为1.500,通过大量多次取平均值的方法测得待测液体的折射率为1.503,因此其测量精度为99.80%。

使用自动计数的干涉装置对金属的线胀系数进行测量

本文研究了用迈克尔逊干涉仪测量固体材料线膨胀系数的原理和方法。迈克尔逊干涉仪通过分裂一束单色光产生干涉条纹,使一束射到固定的镜子上,另一束射到活动的镜子上。当反射的光束被汇聚到一起时,就产生了干涉图样。本文介绍了迈克尔逊干涉仪在测量无限小长度系统中的应用,并给出了各种材料如铜、铝、铁的线性膨胀系数的测量方法。在误差范围内,计算结果与理论值吻合较好。

基于三角中位线的干涉装置测量薄膜的折射率

本文对现阶段工业生产和科研领域较为常用的固体薄膜折射率的测量方法进行了原理分析,通过对比所有的测量方法我们发现现阶段较为常用的测量方法无法实现高精度的非接触式测量。通过使用一体三角形分光补偿结构的干涉仪具有更高测量精度的特点,我们使用该装置对固体薄膜的折射率进行了测量。本实验中设置待测薄膜的折射率为1.50,通过大量测量取平均值的方法测得折射率为1.495,测量精度为99.67%。

使用分立遮光屏的干涉仪对液体折射率的测量

本文通过文献调研和具体的实验讨论了现阶段较为常用的液体折射率的测量装置,为了实现非接触式高精度的测量要求我们使用了具有内部因素和外部因素误差消除装置的迈克尔逊干涉仪对液体的折射率进行测量。通过大量测量取平均值的方法,我们得到测量精度为99.78%。

使用分立遮光屏的干涉仪对气体折射率的测量

本文通过使用改进后的迈克尔逊干涉仪具有更高测量精度的特点,使用上述装置实现了对氮气折射率的非接触式高精度测量。针对迈克尔逊干涉仪测量精度较低的问题,分别使用三角形中位线一体分光补偿结构和反射镜误差消除装置消除了影响迈克尔逊测量精度的内部因素,使用两个分立的遮光屏消除了影响迈克尔逊干涉仪测量精度的外部因素。因此可以使用上述装置对待测氮气的折射率进行测量,其测量精度可以得到测量精度为99.88%。

基于三角中位线的干涉仪对氮气折射率的测量

本文调研了现阶段较为常用的氮气折射率的测量方法,发现基于干涉原理的测量方法是最理想的非接触测量方式。但是现阶段较为常用的干涉装置普遍具有测量精度较低的缺点,因此在本文中我们使用了基于一体三角形中位线分光补偿结构的干涉装置进行实验。在本实验中我们设置待测氮气的折射率为1,通过多次测量取平均值的方法测得待测氮气的折射率为0.9971,其测量精度为99.71%。因此,我们认为使用基于一体三角形中位线结构的新型干涉装置可以对氮气的折射率实现高精度的测量。