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基于TDC的光栅信号载波调制细分方法研究
1
作者 王宝珠 李文娟 +2 位作者 余晓玫 谌丽 陈俊吉 《传感技术学报》 北大核心 2025年第4期683-688,共6页
针对光栅信号载波调制细分方法中采样频率与细分倍数相互制约的问题,提出一种基于TDC的光栅信号载波调制细分方法。根据载波调制原理,将光栅信号幅值中包含的被测位移信息调制到信号相位上,利用TDC芯片的高精度时间测量能力,提高相位解... 针对光栅信号载波调制细分方法中采样频率与细分倍数相互制约的问题,提出一种基于TDC的光栅信号载波调制细分方法。根据载波调制原理,将光栅信号幅值中包含的被测位移信息调制到信号相位上,利用TDC芯片的高精度时间测量能力,提高相位解调过程中的时间测量分辨力,在保证细分倍数的前提下,拓宽采样频率的可选择范围,从而解决采样频率与细分倍数相互制约的问题。实验研究表明,采样频率范围拓宽了125倍,提高了光栅在高分辨力条件下的快速响应能力。 展开更多
关键词 光栅信号细分 载波调制 TDC 采样频率 细分倍数
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精密直线测量元件光栅尺安装研究
2
作者 谭德宁 梁伟 郑明辉 《机械制造》 2025年第2期80-82,共3页
对光栅尺这一精密直线测量元件的安装进行研究,计算定位误差,分析环境温度监测与实时补偿,解决双重定位误差问题,并设计软件包。同时给出了光栅尺安装中的注意事项。
关键词 直线测量 光栅尺 安装
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二维抗反射亚波长周期结构光栅的设计分析 被引量：20
3
作者 曹召良 卢振武 +2 位作者 李凤友 张慧娟 孙强 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2002年第6期537-541,共5页
利用严格耦合波理论(RCWA)和等效介质理论(EMT)研究了二维抗反射亚波长周期结构光栅的设计问题。以立方体和柱状单台阶网格光栅和金字塔形及圆锥形多台阶光栅为例,主要研究了占空比和表面面形对反射率的影响。通过计算发现,当光栅周期... 利用严格耦合波理论(RCWA)和等效介质理论(EMT)研究了二维抗反射亚波长周期结构光栅的设计问题。以立方体和柱状单台阶网格光栅和金字塔形及圆锥形多台阶光栅为例,主要研究了占空比和表面面形对反射率的影响。通过计算发现,当光栅周期足够小的时候,光栅面形对反射率没有影响,同时占空比严重影响着光栅的特性,这对设计制造抗反射光栅非常有用。同时也研究了等效介质理论的适用性。 展开更多
关键词 光栅 设计 抗反射 亚波长 占空比 反射率 表面面形
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光纤光栅制作方法及传感应用 被引量：21
4
作者 王义平 唐剑 +2 位作者 尹国路 钟晓勇 廖常锐 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期809-819,987,共11页
详细阐述了光纤光栅常用的几种制备方法,包括紫外激光曝光法、CO2激光照射法、电弧放电法和飞秒激光法等,并分析比较了各种方法的适用性和局限性。系统综述了光纤光栅在传感领域的应用,讨论了光纤光栅温度、应力、弯曲、压力、扭曲以及... 详细阐述了光纤光栅常用的几种制备方法,包括紫外激光曝光法、CO2激光照射法、电弧放电法和飞秒激光法等,并分析比较了各种方法的适用性和局限性。系统综述了光纤光栅在传感领域的应用,讨论了光纤光栅温度、应力、弯曲、压力、扭曲以及生化等几种典型的传感器。最后,对光纤光栅传感技术的发展进行了总结和展望。 展开更多
关键词 光纤传感 光纤光栅 制作方法 传感器
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基于结构光编码的相展开方法 被引量：20
5
作者 张吴明 钟约先 +2 位作者 由志福 李仁举 龙玺 《光学技术》 CAS CSCD 2002年第5期404-406,共3页
探讨了一种新的基于结构光编码相展开技术。实现方法是先将计算机构造的用于解相的光栅由投影仪投射到物体上 ,再将计算机构造的一系列黑白相间的编码光栅也由投影仪投射到物体上 ,然后将畸变栅线图像由摄像机采集到计算机中 ,用解相光... 探讨了一种新的基于结构光编码相展开技术。实现方法是先将计算机构造的用于解相的光栅由投影仪投射到物体上 ,再将计算机构造的一系列黑白相间的编码光栅也由投影仪投射到物体上 ,然后将畸变栅线图像由摄像机采集到计算机中 ,用解相光栅进行解相得到折叠在 [-π ,π]区间内的相主值 ,用所述结构光编码方法进行相展开得到相位的周期 ,二者相加得到真实相位值。与传统的相展开方法相比 ,该方法相展开过程变得相对简单 ,不依赖于路径 ,不存在误差的传播 ,对噪声的抗干扰能力强 ,能够得到准确的周期 ,并能够与解相过程有机结合起来。实验证明该方法获取光栅周期快速。 展开更多
关键词 结构光编码 相展开 三维形貌测量 光栅相位测量法
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软X射线透射光栅制作技术 被引量：13
6
作者 徐向东 洪义麟 +4 位作者 霍同林 朱向冰 周红军 陶晓明 傅绍军 《光学技术》 CAS CSCD 2001年第4期294-296,共3页
金透射光栅广泛用于真空紫外、X射线、物质波的衍射和光谱测量。分别介绍了美国麻省理工学院空间微结构实验室和中国科学技术大学国家同步辐射实验室的透射光栅制作技术及其新进展。麻省理工学院空间微结构实验室为完成 AXAF巨型空间天... 金透射光栅广泛用于真空紫外、X射线、物质波的衍射和光谱测量。分别介绍了美国麻省理工学院空间微结构实验室和中国科学技术大学国家同步辐射实验室的透射光栅制作技术及其新进展。麻省理工学院空间微结构实验室为完成 AXAF巨型空间天文台上的高能透射光栅谱仪经历了近 2 0年的发展 ,其光栅制作工艺日趋成熟 ,代表了当前世界最高水平。中国科学技术大学国家同步辐射实验室为了满足惯性约束核聚变实验研究的需要 ,在国内较早地开展了透射光栅的研制工作 。 展开更多
关键词 透射光栅 X射线光刻 全息光刻 光刻胶
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光栅莫尔条纹信号的细分与辩向新技术 被引量：28
7
作者 崔骥 李怀琼 陈钱 《光学技术》 EI CAS CSCD 2000年第4期294-296,共3页
本文提出了一种新的莫尔条纹数字化细分技术 ,即采用新的数字信号处理方法 ,利用 CPU的信号处理能力 ,将读数头输出的两路正弦信号经过硬件辩向电路形成每四分之一周期的正反转中断信号 ,并在中断服务程序中进行角度的加减运算 ,实现莫... 本文提出了一种新的莫尔条纹数字化细分技术 ,即采用新的数字信号处理方法 ,利用 CPU的信号处理能力 ,将读数头输出的两路正弦信号经过硬件辩向电路形成每四分之一周期的正反转中断信号 ,并在中断服务程序中进行角度的加减运算 ,实现莫尔条纹的四细分。同时对这两路信号进行新的构建 ,通过 CPU及 A/ D转换器 ,采用软件编程的方法形成一三角波线性函数 ,并采用新颖的细分算法进行二十细分 ,最终实现莫尔条纹的八十细分 ,角度测量的分辨力可达 展开更多
关键词 光栅 莫尔条纹 单片机 细分 辩向
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光栅投影轮廓测量的系统标定技术 被引量：41
8
作者 许庆红 钟约先 由志福 《光学技术》 CAS CSCD 2000年第2期126-129,共4页
针对在光栅投影轮廓测量术中系统标定可操作性不强、精度不高的问题进行了全面的分析 ,在此基础上提出一种新的系统结构 ,并推导了物相关系。由于去掉了传统结构的平行和垂直两个约束条件 ,测量系统中摄像机和投影装置可以采取任意相对... 针对在光栅投影轮廓测量术中系统标定可操作性不强、精度不高的问题进行了全面的分析 ,在此基础上提出一种新的系统结构 ,并推导了物相关系。由于去掉了传统结构的平行和垂直两个约束条件 ,测量系统中摄像机和投影装置可以采取任意相对位置 ,操作十分灵活。对新系统提出了方便实用的标定方法 ,在其中引入了摄像机定标技术。应用该测量系统和标定技术进行实例检测 ,测量结果证明 :与传统方法相比 。 展开更多
关键词 三维轮廓术 系统结构 标定 物相关系
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锁相式莫尔条纹信号细分方法 被引量：9
9
作者 郭雨梅 崔晋玲 +1 位作者 刘雪艳 金喜平 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1496-1498,1512,共4页
简要论述了研究光栅莫尔条纹信号细分方法的意义,介绍了传统的细分方法,对常用的直接细分法、移相电阻链法、幅值分割法、鉴相细分法等的基本原理及主要优缺点进行了分析对比,阐述了传统的锁相细分原理不能直接用于光栅莫尔条纹信号细... 简要论述了研究光栅莫尔条纹信号细分方法的意义,介绍了传统的细分方法,对常用的直接细分法、移相电阻链法、幅值分割法、鉴相细分法等的基本原理及主要优缺点进行了分析对比,阐述了传统的锁相细分原理不能直接用于光栅莫尔条纹信号细分技术中的原因,提出新的锁相式莫尔条纹信号细分方法,给出具体的推导过程,论述了该方法的特点,在不需要独立辨向电路的前提下,实现了细分与辨向的统一,为光栅数显装置实现高精度、高分辨率和数字集成化奠定了基础. 展开更多
关键词 锁相 莫尔条纹 细分 光栅传感器 相位调制
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遗传算法在光栅面形优化设计中的应用 被引量：8
10
作者 王强 沈国土 +4 位作者 杨宝成 蔡继光 郑继红 顾玲娟 庄松林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期410-414,共5页
衍射效率高、偏振相关损耗低的衍射光栅是集成波分复用/解复用器件的一种核心元件,在光通信中具有很重要的应用价值,而一般面形的光栅很难达到此要求,为此需要在光栅衍射效率计算的基础上,利用遗传算法对光栅面形进行优化。采用二次函... 衍射效率高、偏振相关损耗低的衍射光栅是集成波分复用/解复用器件的一种核心元件,在光通信中具有很重要的应用价值,而一般面形的光栅很难达到此要求,为此需要在光栅衍射效率计算的基础上,利用遗传算法对光栅面形进行优化。采用二次函数来描述光栅面形,选取一定的原始样本,利用耦合波方法计算光栅的衍射效率;然后采用遗传算法中的各种算子对样本进行变换,计算变换后光栅面形的衍射效率,选择其中接近所确定条件的样本进行保留;再继续下一次变换和选择,直到满足设定的要求。通过优化最后得到衍射效率高、偏振相关损耗小的光栅面形,这些面形的光栅衍射效率达到90%以上,而相应的偏振相关损耗小于0.1 dB,已经达到光通信中的相应要求。在光栅面形设计中采用了遗传算法进行光栅面形优化为有特定要求光栅的制作提供了理论指导,可以节省一定的人力和物力。 展开更多
关键词 遗传算法 光栅面形 衍射效率 偏振相关损耗
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光栅技术在纳米测量中的应用 被引量：7
11
作者 蒋向前 肖少军 +1 位作者 谢铁邦 李柱 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第S1期374-378,共5页
本文提出一种以全息衍射光栅为传感元件的光栅技术。文中给出了它的测量原理与特点，介绍了所开发的宽动态、微位移、高精度传感系统。动态范围６ｍｍ，分辨率０．１ｎｍ；稳定性连续工作４小时，示值变动量小于０．５％。
关键词 纳米测量 光栅技术 光栅干涉 干涉条纹 光栅常数 动态范围 在线检测 全息衍射光栅 光栅位移 宽动态
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采用小波阈值的时变光栅莫尔信号去噪方法 被引量：11
12
作者 孙磊 张志利 +1 位作者 谭立龙 唐圣金 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期576-580,共5页
莫尔光栅的纳米级测量需要对莫尔信号进行高倍细分,而高倍细分的精度往往受到高斯白噪声的影响。将莫尔信号视为稳态模型进行去噪分析与处理时存在信号频率相对固定的缺陷,根据信号的频率是大范围可变的,且噪声分布在整个频率范围内,提... 莫尔光栅的纳米级测量需要对莫尔信号进行高倍细分,而高倍细分的精度往往受到高斯白噪声的影响。将莫尔信号视为稳态模型进行去噪分析与处理时存在信号频率相对固定的缺陷,根据信号的频率是大范围可变的,且噪声分布在整个频率范围内,提出了一种更符合实际的时变模型,并采用小波阈值去噪法对信号进行处理。对时变莫尔信号进行了建模,对小波去噪原理及阈值去噪法进行了分析,经大量实验对比,选用Sym8小波基、分解尺度为6、阈值准则为Heursure的软阈值法去噪效果最好。去噪后,光栅莫尔信号接近理想信号,使莫尔信号的细分倍数达到1000倍。 展开更多
关键词 小波阈值去噪法 莫尔信号 时变模型 噪声
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精密衍射光栅信号的椭圆拟合与细分校正算法 被引量：20
13
作者 王选择 郭军 谢铁邦 《工具技术》 北大核心 2003年第12期47-49,共3页
讨论了对相位差为非严格 90°的衍射光栅干涉条纹两路正弦信号的椭圆拟合算法的实现 ;提出了基于光栅正弦信号实际相位差进行残余相移识别的软件细分校正方法 ;分析了常规软件细分处理方法的缺陷并对常规细分处理方法所引起的测量... 讨论了对相位差为非严格 90°的衍射光栅干涉条纹两路正弦信号的椭圆拟合算法的实现 ;提出了基于光栅正弦信号实际相位差进行残余相移识别的软件细分校正方法 ;分析了常规软件细分处理方法的缺陷并对常规细分处理方法所引起的测量误差进行了仿真。 展开更多
关键词 光栅干涉条纹 李萨如圆 椭圆拟合 软件细分 正弦信号
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光栅信号软件细分技术及其误差分析 被引量：11
14
作者 蔺小军 史耀耀 +1 位作者 汪文虎 刘维伟 《工具技术》 北大核心 2006年第10期72-74,共3页
对光栅头输出的两路信号sinΦ和cosΦ进行A/D转换后,通过其转换结果的极性及比较两者绝对值的大小实现莫尔条纹八细分。通过两者比值形成的正切或余切值计算细分数,从而实现再细分。并对该技术引入的误差和光栅信号的辨向进行了研究。
关键词 光栅 莫尔条纹 软件细分 误差分析
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亚微米尺寸元件的离子束刻蚀制作 被引量：3
15
作者 曹召良 陆广 +5 位作者 王吉增 杨柏 卢振武 李凤有 任智斌 刘玉玲 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期653-656,共4页
采用软光刻技术中的微接触印刷 (μCP)技术、表面诱导的水蒸气冷凝、表面诱导的去湿行为 ,在金基底上制作出了亚微米的环状周期结构聚合物掩膜 通过对离子束刻蚀过程中各个参量对刻蚀元件的表面光洁度、轮廓保真度和线宽分辨的影响分... 采用软光刻技术中的微接触印刷 (μCP)技术、表面诱导的水蒸气冷凝、表面诱导的去湿行为 ,在金基底上制作出了亚微米的环状周期结构聚合物掩膜 通过对离子束刻蚀过程中各个参量对刻蚀元件的表面光洁度、轮廓保真度和线宽分辨的影响分析 ,结合掩膜的实际情况选择出了合适的离子束入射角、离子能量、束流密度和刻蚀时间等参量 依照这些参量刻蚀出了高质量的亚微米尺寸环状周期结构元件 通过对刻蚀出的元件的检测发现 ,刻出的元件表面光洁度。 展开更多
关键词 离子束刻蚀 制作技术 亚微米尺寸元件 离子能量 束流密度 刻蚀速率 表面光洁度 软光刻 衍射光学元件 集成电路 亚波长光栅
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高功率激光装置中终端光学系统的鬼像分析 被引量：5
16
作者 李晓彤 岑兆丰 +3 位作者 邓诗涛 朱启华 王方 刘红婕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期839-842,共4页
基于光传输的多叉树原理,研究了用于惯性约束聚变的高功率激光装置终端光学系统中多级衍射和多次反射杂散光与鬼点分布,根据光线经色分离光栅的传播规律进行了实际鬼光路计算,对聚焦透镜、色分离光栅、防护片组成的光学系统产生的杂散... 基于光传输的多叉树原理,研究了用于惯性约束聚变的高功率激光装置终端光学系统中多级衍射和多次反射杂散光与鬼点分布,根据光线经色分离光栅的传播规律进行了实际鬼光路计算,对聚焦透镜、色分离光栅、防护片组成的光学系统产生的杂散光及会聚鬼点进行了全面分析,得出三次谐波鬼点620个,二次谐波和基频光的会聚鬼点相对较少。分析表明非球面的一次反射鬼点最具威胁,大角度衍射和倾斜平面反射使大量鬼点向系统外部移动,并增大鬼光束的像差,减小其危害。这种方法可以以动态数据结构捕捉全部鬼点,并获得鬼光束结构。 展开更多
关键词 杂散光 鬼像 高功率激光装置 衍射光学元件
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检测混沌背景中微弱正弦信号的神经网络方法 被引量：6
17
作者 林红波 李月 杨宝俊 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期36-40,共5页
提出了一种提取混沌背景中微弱正弦信号的神经网络方法。该方法利用 RBF神经网络对被噪声污染的混沌背景建立最优一步预测模型 ,结合频域处理的方法从预测误差中提取微弱正弦信号。改善了信噪比 ,在混沌背景中存在白噪声和任意色噪声情... 提出了一种提取混沌背景中微弱正弦信号的神经网络方法。该方法利用 RBF神经网络对被噪声污染的混沌背景建立最优一步预测模型 ,结合频域处理的方法从预测误差中提取微弱正弦信号。改善了信噪比 ,在混沌背景中存在白噪声和任意色噪声情况下 ,均能检测出微弱正弦信号 ,微弱正弦信号与混沌背景的检测信噪比门限最低可以达到 - 37d B。 展开更多
关键词 正弦信号 频域处理 信噪比 混沌 色噪声 白噪声 门限 神经网络方法 背景 RBF神经网络
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AFM制作纳米光栅技术研究 被引量：5
18
作者 张鸣 张伟 +3 位作者 华心 谢惠民 陈鹏万 黄风雷 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期330-332,336,共4页
在扫描探针纳米加工技术的基础上,提出了利用原子力显微镜(AFM)来制作高频光栅的新工艺。利用AFM硅制探针,在接触模式下对光盘(聚碳酸酯材料)进行刻划试验。对刻划光栅的工艺参数进行优化,得到了纳米量级光栅。并将刻划所得光栅应用于... 在扫描探针纳米加工技术的基础上,提出了利用原子力显微镜(AFM)来制作高频光栅的新工艺。利用AFM硅制探针,在接触模式下对光盘(聚碳酸酯材料)进行刻划试验。对刻划光栅的工艺参数进行优化,得到了纳米量级光栅。并将刻划所得光栅应用于数字云纹法,与数字参考栅干涉形成微/纳米数字云纹。实验结果表明,该法所制得的光栅可以应用于实际变形的测量。 展开更多
关键词 原子力显微镜 微纳米加工 光栅制作 数字云纹
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莫尔条纹软件计数法 被引量：8
19
作者 吕海宝 曹聚亮 苏绍景 《光学技术》 CAS CSCD 2000年第6期543-545,共3页
针对常规莫尔条纹计数法中的缺陷 ,设计了一种软件计数法。软件计数具有可靠性高、适应性强、智能化程度高等特点。介绍了莫尔条纹软件计数的原理 ,以及基于
关键词 莫尔条纹 计数 DSP 软件计数法 计量光栅
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相移阴影莫尔轮廓术的相位去包裹处理新技术 被引量：6
20
作者 王昭 赵宏 谭玉山 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 1998年第5期347-350,共4页
文章将相移方法引入传统的阴影莫尔轮廓术中，通过三步相移法得到三维物体的相位分布图。并将原来提出的变精度二次测量相位去包裹方法引伸为更一般、更实用的方法。首次利用改变光源位置实现变精度测量。
关键词 莫尔轮廓术 相移 相位去包裹 光栅 光学测量
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