纳米分辨率外差干涉信号处理电路相位畸变的实验研究

外差干涉是实现纳米精度长度测量的重要手段。采用电子倍频、混频、高频计数的方法可处理外差信号实现亚纳米分辨率，具有电路简单、能计大数的优点，但会引入电子信号的相位畸变，引入测量的动态误差。本文通过理论和实验分析了这一误差，表明在电子倍频中锁相环引起的相位畸变仅在亚纳米量级，但在混频环节中带通滤波器引入的相位畸变则可达几纳米，引入较严重的误差。本文通过采用低频差横向塞曼激光器产生３２０ｋＨｚ的外差信号，并采用ＦＰＧＡ技术实现倍频后的高频率信号直接计数，省略混频环节，从而实现了高测量分辨率并避免了这一误差。

最小平方卷积反演算法及其在桥梁动挠度测量中的应用

本文给出的最小平方卷积反演方法 ,利用了输入信号的时限约束 ,用Hilbert空间中的正交投影的方法 ,得到最小平方意义下的最优解 .本文利用该方法成功地从惯性传感器信号中反演出桥梁动挠度信号 ,并给出与其他方法的比较 ,证明了该方法的有效性 。

用于测量液面高度的光纤光栅传感器(英文)

提出并实验了一种精密的用光纤光栅作为敏感元件测量液面高度的方法 ,讨论了传感系统设计的关键问题。该传感器可用于中等深度的液面高度的精密测量 ,其灵敏度可达0 .15mm/pm。

基于MEMS惯性传感器的微型姿态测量系统(英文)

提出了一种基于低成本MEMS惯性传感器的微型姿态测量系统,包括MEMS速率陀螺、MEMS磁强计、单轴MEMS加速度传感器.重点研究了基于扩展Kalman滤波(EKF)的姿态估计创新算法,通过速率陀螺更新误差状态四元数计算姿态角,并通过飞行方向的加速度传感器和三轴磁强计来补偿陀螺漂移和姿态角误差,利用扩展卡尔曼滤波方程消除瞬时干扰,实现高动态姿态测量.系统的仿真和高动态实验表明,姿态测量动态精度低于5°,静态精度低于0.7°.

具有双光栅结构的高提取效率发光二极管的设计

设计了一种新型的具有较高光提取效率的双光栅结构的发光二极管,它在传统光栅发光二极管的有源层的下表面增加了光栅结构,提取出原本受限于全反射的光,获得了更高的光提取效率。利用三维严格耦合波理论对该结构的光学性能进行了分析,计算结果表明,这种新型的双光栅结构发光二极管的提取效率可达传统平板型的6.3倍。

光折变全息图的热定影及H^+数密度的影响

对 Ce∶ Fe∶ L i Nb O3晶体的体全息信息存储和热定影进行了理论和实验研究 ,从理论上分析了对不同空间频率的体全息图进行热定影所需的最小离子数密度 ,在国内首次对铌酸锂晶体中离子数密度进行了测试 ,并在不同的记录角度条件下进行了热定影实验 。

用于塞曼热稳频的自组织自适应预测控制系统

塞曼热稳频广泛应用于双频激光干涉仪中,但稳频调节器的设计存在建模困难和调整工作量大的缺点。本文提出一种非参数化自组织建模的预测控制算法实现稳频控制,并进一步引入自适应算法消除模型误差。开发了可通用于各类塞曼热稳频系统的控制软件,成功地在幅值稳频和频差稳频塞曼激光器上实现了全自动热稳频。通过和中国计量科学研究院标准I2 吸收稳频激光器的拍频比对,表明基于频差稳频的横向塞曼激光器频率稳定度达3-38 ×10 - 10 ,频率复现性达3-75 ×10 -9 。基于光强稳频的纵向塞曼激光器的频率稳定度优于2 ×10 - 8 。

数字电影制作过程的视觉效果质量控制

介绍了数字电影后期制作过程中视觉效果质量控制方面的问题 ,分析了制作环节视觉效果的影响因素 ,并提出了实用的测量方法和仪器 .同时为了建立一个有效的模型来比较不同媒体图象记录和复现的视觉效果质量 ,还讨论了不同设备的图象复现能力和特性 ,以曲线确定而非简单公式转换等一系列非线性因素 .对每种因素和设备的调整参数采用由软件计算出来的查找表 .并开发出一个适用于数字电影制作工作室设备校准。