双光栅论文-翟立朋,刘萍,程琳,张俊武,常凯歌

双光栅论文-翟立朋,刘萍,程琳,张俊武,常凯歌

导读:本文包含了双光栅论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:双光栅,振幅修正,光拍毛刺

双光栅论文文献综述

翟立朋,刘萍,程琳,张俊武,常凯歌[1](2019)在《双光栅测微弱振动实验原理修正》一文中研究指出本文简述了双光栅形成光拍信号的过程与微弱振动测试的基本原理,通过仿真计算与实验测试相互对比,对光拍信号的表达式进行了修正,振幅修正系数是由于光栅振动带动衍射光斑振动而产生的;同时,本文通过仿真计算解释了光拍信号毛刺的产生原理,光拍信号的毛刺是由于高级衍射带来的,要想降低毛刺对光拍信号的影响,应尽量使光栅条纹平行或者降低光路中激光强度,以此降低高级衍射对光拍信号的影响.(本文来源于《大学物理》期刊2019年10期)

陈洪叶,刘智新,秦羽丰,陈军,姜贵君[2](2019)在《激光垂直入射正交双光栅产生衍射光斑间距探讨》一文中研究指出He-Ne激光器发出的激光(波长:632.8 nm)经过第一块偏振片成为线偏振光,经过第二片偏振片、放大镜(放大倍数×3)后,再垂直入射到正交的双光栅上,在接收屏上会出现衍射光斑,改变光栅在光具座上的位置,接收屏上衍射光斑的间距也相应变化,本文根据这个变化用Excel处理软件、图形和公式展现存在的实验规律,本文拓展了实验内容,找到了新的实验规律。(本文来源于《大学物理实验》期刊2019年04期)

王鑫磊,黄锐,陈紫媛,王亚芳[3](2019)在《双光栅测微弱振动实验中光拍成像质量的改进》一文中研究指出文章针对大学物理实验"双光栅测微弱振动"中光拍信号容易出现"毛刺"和"包络"的问题开展了实验研究。针对"毛刺"信号,分析发现是由于众平行光束迭加后,产生的拍频含有丰富的高次谐波,表现在波形上是"毛刺"。利用Matlab的GUI程序仿真模拟进行验证,然后根据分析的结果,得出将光栅间距控制在一定范围内可以解决"毛刺"。针对"包络"问题,通过理论分析找到其产生的原因是单振动光栅的衍射光边缘的强度变化,进一步分析发现是光栅振动同时伴随的转动造成的。在振动光栅后加光阑抑制衍射光的边缘部分,从而消除"包络"。(本文来源于《物理与工程》期刊2019年05期)

颜宏[4](2019)在《基于双光栅的光纤激光光谱合成》一文中研究指出光纤激光作为新一代的高能激光光源,具有光束质量好、电光转换效率高等显着优点,但单纤输出亮度受到非线性效应、模式不稳定性等因素的限制。功率合成技术是突破单纤功率限制,获得高能激光输出的有效手段。与其他合成方式相比,光谱合成技术具有系统相对简单、易定标放大等特点,可在提高总输出功率的同时保持较高的光束质量,并具有较高的合成效率,是一种高效优质的功率合成技术。光谱合成光源有望在短期内实现高亮度输出,可在国防、工业加工、基础科学研究等多领域得到应用。论文对近年来几何拼接、相干合成、光谱合成等激光光束合成技术途径的进展进行了分析与回顾,从合成子束技术要求、合成光束质量、效率和可定标放大能力等方面做了对比,重点比较了几种不同的光谱合成方案。研究表明,基于双光栅的光纤激光光谱合成方案有较好的发展潜力,在系统鲁棒性和紧凑性方面具有较明显的优势。论文针对现有双光栅光谱合成系统存在的理论和技术问题提出了密集组束、偏振复用型双光栅光谱合成思想,并开展了系统的理论与实验研究。建立了双光栅光谱合成物理模型,系统的研究了子束光谱、光斑尺寸、光栅失配等因素对合成光束质量的影响,为设计和研制实用的高效率、高光束质量、高功率双光栅光谱合成系统提供了理论依据。建立了基于矩阵光学的基模高斯光束在双光栅光谱合成系统内部光学衍射传输理论框架,获得了合成光束质量解析表达式。分析了影响双光栅光谱合成光束质量的主要因素,研究结果表明:在密集组束情形下,子束色散导致合成光束近场扩展的同时还将产生远场扩展;双光栅光谱合成光束质量与光栅的色散能力无关,在合成参数确定的前提下,合成光束质量由子束二阶矩光谱线宽决定。定量分析了双光栅参数失配对合成光束质量的影响,给出了典型的容差范围。对高功率光纤激光输出的高阶线偏振模在双光栅系统中的传输问题进行了角谱理论分析,通过数值计算获得了合成后的光场分布,使计算多尺寸、多模式激光的双光栅光谱合成后的光束质量成为可能。设计并建立了密集组束、偏振复用型双光栅光谱合成验证实验装置,通过一系列实验验证了理论模型的正确性。实现5路基于FBG前端全光纤MOPA结构千瓦级非保偏光纤激光器的光谱合成,输出功率5kW,合成效率91.2%,合成光束质量M2=2.96 X 1.52。在此基础上,将合成通道拓展到20路,实现输出功率20kW,光束质量β=2.29,进一步验证了采用偏振复用、密集组束型双光栅光谱合成技术实现高功率、高效率、高光束质量合成输出的可行性。研究了色散元件耐强光能力、合成效率、窄谱光纤激光器输出能力等影响光谱合成系统定标放大能力的因素,论证了基于双光栅的光纤激光光谱合成输出能力。提出综合利用光谱、偏振、相干等功率合成手段实现超高功率输出的复合式光束合成,可进一步提高光谱合成的输出亮度。分析和归纳现有共孔径合成方案的本质与局限性,提出利用适当规模共孔径相干合成光束作为光谱合成子束的思路,在系统可靠性和技术难度可控的前提下,进一步增加光束合成的通道数。研究了用于共孔径相干合成的衍射光学元件设计方法,提出一种利用分区镀膜实现多光束共孔径相干合成的器件及基于该器件的合成系统构型,可降低多光束共孔径合成器件制备及相位控制的技术难度。通过理论分析结合试验研究,厘清了光纤激光在双光栅光谱合成系统中衍射传输的基本规律,验证了采用偏振复用、密集组束型双光栅光谱合成技术实现高功率、高效率、高光束质量输出的可行性,为实用化光谱合成系统的设计提供参考。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2019-04-20)

江达飞,方晓敏,廖东进[5](2019)在《双光栅结构薄膜太阳能电池的优化》一文中研究指出为了提高单晶硅薄膜太阳能电池短路电流密度和转换效率,采用在单晶硅薄膜太阳能电池正背面分别集成硅介质光栅和铝金属光栅的方法,并利用有限时域差分法软件仿真研究了两种光栅的周期、厚度、占空比对单晶硅薄膜太阳能电池短路电流密度和光转换效率的影响。结果表明,通过优化可得当正背面光栅都处于最优值时(介质光栅占空比F=0.8、介质光栅周期P=0.632μm、介质光栅厚度h_g=0.42μm;金属光栅占空比F_1=0.9、金属光栅周期P=0.632μm、金属光栅厚度h_m=0.005μm),短路电流密度可达35.15mA/cm~2,转换效率为43.35%;将最优光栅单晶硅薄膜太阳能电池与传统单晶硅薄膜太阳能电池对比,无论是光程路径还是吸收效率,光栅单晶硅薄膜太阳能电池都有显着的提高。这为以后制备高性能薄膜太阳能电池提供了理论指导。(本文来源于《激光技术》期刊2019年06期)

张若彤,姜天舒,刘萍,方爱平,宇文子炎[6](2018)在《基于双光栅法的充液容器共振规律研究》一文中研究指出为研究充液容器共振规律,提出基于改进双光栅法的实验技术,开展部分盛有液体的玻璃杯共振实验,测量不同液面高度、不同液体粘滞系数以及酒杯形状时系统的共振频率和振幅。结果表明液面高度越高,共振频率和相同能量下振幅越小,且液体的粘滞系数对共振参数影响较小,容器形状的影响可以用振幅系数f(z)来表示。实验数据与French模型吻合良好,验证了实验结果的科学合理性。研究结论表明:改进双光栅法可用于精确测量油船、储油罐以及海底输油管道等充液容器的共振参数。(本文来源于《中国测试》期刊2018年07期)

鲁凤芹[7](2018)在《双光栅双波段光谱仪设计》一文中研究指出设计了一种新型用于大气探测的双光栅双波段光谱仪系统,可以把氧气A带(758~778nm)和水汽吸收带(758~880nm)同时在一个探测器上实现超高分辨率光谱测量,其中每个吸收带有叁个观测方向的大气辐射分别成像在不同位置。氧气A带(758~778nm)的光谱分辨率为0.07nm,水汽吸收带(758~880nm)的光谱分辨率为0.28nm。每个波段对应狭缝上叁个光纤端面,狭缝宽度为25微米,光纤芯径为600微米。光谱仪采用Czerny-Turner结构设计,利用倾斜场镜来校正谱线弯曲,最大谱线弯曲为5微米,获得了良好的成像质量。(本文来源于《科学技术创新》期刊2018年20期)

刘洋,张天舒,赵雪松,钟刘军,付毅宾[8](2018)在《一种高线色散率测温激光雷达双光栅光谱仪》一文中研究指出与目前广泛应用的532nm波段的发射波长相比,采用355nm波段发射波长进行大气温度观测对分光光谱仪的精度要求更高,分光光谱仪的线色散率要达到0.1nm/mm。提出了一种新型高线色散率纯转动拉曼激光雷达分光光谱仪,通过设计双光栅结构来达到激光雷达纯转动拉曼回波信号分光的目的。利用Zemax软件进行设计,模拟分析结果显示:间隔0.1nm的两个相邻光谱在分光光谱仪聚焦镜焦平面处两个相邻谱线中心可以分开1mm,满足测温纯转动拉曼分光光谱仪线色散率达到0.1nm/mm的要求。将实验得到的斯托克斯回波信号强度与理论计算结果进行对比,验证了纯转动拉曼雷达中应用双光栅光谱仪的可行性。(本文来源于《中国激光》期刊2018年09期)

曹佃生,林冠宇,杨小虎,张子辉,闻宝朋[9](2018)在《紫外双光栅光谱仪结构设计与波长精度分析》一文中研究指出为了满足太阳光谱在170~380 nm波段的精确观测需求,设计了波长重复性精度优于±0.02 nm的紫外双光栅光谱仪。波长扫描机构是双光栅光谱仪的关键组件,根据凹面光栅色散原理,将光学设计指标转换为波长扫描机构设计的输入参数,分析了影响光谱仪波长重复性精度的误差源。根据分析结果得知,丝杠的重复定位误差是影响波长重复性的主要误差源。选用重复定位精度为±2μm的丝杠设计了波长扫描机构,并对光谱仪整机进行了设计。以汞灯光源对光谱仪的波长重复性指标进行了验证实验。实验结果表明,设计的光谱仪波长重复性介于-0.005~+0.007 nm之间,满足波长重复性优于±0.02 nm的指标要求。(本文来源于《中国光学》期刊2018年02期)

许放[10](2018)在《应用于激光探测的高效窄带双光栅光谱滤波技术》一文中研究指出在对窄线宽激光光源探测的研究中,当背景光较弱时,接收系统能够比较好的识别探测光,而在背景光较强时,常常遇到信号光被淹没而导致探测失败的问题。由于天空背景光等带来的噪声极大的限制了探测系统的性能,所以如何降低背景光对接收系统探测性能的影响是急需解决的问题;光谱滤波技术是抑制背景噪声,提高激光回光探测信噪比的有效途径之一。它能够按照光谱滤波器的特性来对入射光谱进行处理,信号光谱具有高透过率特性,而背景光谱则处于截止波段,透过率很低,所以使用透射光谱宽度很窄的滤光器,可以很好的提升系统的探测能力。因此光谱滤波技术在进行窄线宽激光光源探测的若干技术领域得到了广泛的应用,如激光导星技术,激光主动照明成像,激光雷达等。本文的研究内容和成果主要包含以下叁个方面:第一部分,确定以光栅光谱滤波技术为研究重点,从理论上研究光栅滤波系统的透射线宽和效率与系统结构以及入射光场分布之间的关系。以光栅方程为基础,在入射光场为理想高斯光束的条件下,结合透镜的傅里叶变换,推导出光栅的衍射远场光强分布,使用MATLAB软件作为主要的仿真建模工具,对整个光栅滤波系统进行模型建立;通过对光场离散化处理,得到不同波长在不同位置的光强分布矩阵,利用统计的方式,得到指定区域透射光场能量与入射光场能量的比值,并求得透射光谱线宽的大小。并以此为基础,作出了系统的透射线宽和透过率的大小与狭缝的尺寸,透镜的焦距,以及核心器件光栅的相关参数之间的关系曲线,并得出结论:光栅常数d的减小以及光栅总缝数N的增大能够提高系统性能。同时搭建实验系统,约1nm范围内有光谱输出(半高全宽为0.2789nm)的入射激光在经过系统滤光后得到约0.1nm范围内有光谱输出(半高全宽为0.0288nm)的出射激光,得到了亚纳米级的滤波结果,从实验上验证了理论仿真结果的正确性,为光栅光谱滤波系统的最优结构参数设计提供了有效的依据。第二部分,这一部分重点关注大气湍流对光栅光谱滤波系统的影响。以多相位屏思想为核心,结合谱反演法和快速傅里叶变换法,对激光束在湍流大气中的传输进行了模拟,得到了入射到光栅表面的入射光场分布状况,并以此为基础,结合第一部分中相关的光栅理论,同样以MATLAB为仿真工具,以系统透射光谱线宽和透过率为主要性能参数指标,验证了光栅光谱滤波系统在入射光场相位存在随机畸变条件下的滤波可行性和稳定性,同时分析了大气相干长度r0等大气参数对系统性能的影响,得出了随着大气相干长度r0的增大,滤波性能下降的结论,同时也给出了系统的大气适用性条件,对于中心波长为1064nm,发射光束口径为50mm的发射光束,在r0<0.05m时,系统性能随着r0的减小迅速恶化,所以应尽量保证系统在r0>0.05m的大气条件下使用。另外我们在r0=0.1m时,获得了亚纳米级(FWHM=0.3nm)的光谱滤波线宽,有效光谱的透过率也超过了 90%。同时我们在实验室进行了定性对比实验,使用相位板模拟光束波前畸变,入射光谱线宽为0.15nm的激光束在加入相位板后输出光谱线宽从0.034nm变为0.046nm,证明了系统对于波前有一定相位畸变的入射光场依然具有滤波能力,但是滤波性能会下降。这为系统在复杂大气条件下的应用提供了可靠的仿真和实验依据。第叁部分,这一部分主要是系统设计和实验验证。通过前面两部分的分析确定了系统各器件的最优结构参数,构建了一套基于双光栅的光谱滤波系统,采用透镜与光栅结合的4f系统结构,将狭缝放置在透镜的后焦面上,实现了光栅在近场处的远场滤波功能;另外采用双光栅结构,第二块光栅能够有效补偿第一块光栅所带来的色散问题,提高了出射光束的光束质量;并在系统结构上加以改进,将系统设计为单光栅折迭结构,采用一块夹角为直角的反射棱镜,使得第一次经光栅衍射后的光束能够平行返回到光栅表面,即实现了同一块光栅的二次利用,压缩了系统体积,又能够保证色散补偿的效果,提高系统的稳定性。同时在理论和实验上对比分析了单双光栅结构对光束质量的影响,在无光栅时,测得的光束质量M2为1.683,在不加入第二块光栅时,测得的光束质量M2为1.995,在使用双光栅时,测得光束质量M2为1.875,在单光栅折迭结构下测得光束质量M2为1.863,得出双光栅结构和单光栅折迭结构能够有效改善光束质量的结论,另外我们对双光栅系统引入的波前像差进行了实验测量,发现系统在满足4f结构时,引入的波前像差很小。本文的主要创新点主要体现在以下两个方面:第一方面,本文创新性的提出了单光栅折迭复用结构,实现了单光栅复用功能,在满足光谱滤波和色散补偿性能的同时,缩减了系统的体积规模第二方面,针对光栅光谱滤波在激光大气传输探测方向的应用,本文从激光大气传输理论和光栅衍射原理出发,建立了光栅在入射光场为大气扰动光场时的光谱光强分布仿真模型,首次给出了光栅光谱滤波技术的系统和大气适用条件,并通过仿真实验进行了验证。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2018-04-01)

双光栅论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

He-Ne激光器发出的激光(波长:632.8 nm)经过第一块偏振片成为线偏振光,经过第二片偏振片、放大镜(放大倍数×3)后,再垂直入射到正交的双光栅上,在接收屏上会出现衍射光斑,改变光栅在光具座上的位置,接收屏上衍射光斑的间距也相应变化,本文根据这个变化用Excel处理软件、图形和公式展现存在的实验规律,本文拓展了实验内容,找到了新的实验规律。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

双光栅论文参考文献

[1].翟立朋,刘萍,程琳,张俊武,常凯歌.双光栅测微弱振动实验原理修正[J].大学物理.2019

[2].陈洪叶,刘智新,秦羽丰,陈军,姜贵君.激光垂直入射正交双光栅产生衍射光斑间距探讨[J].大学物理实验.2019

[3].王鑫磊,黄锐,陈紫媛,王亚芳.双光栅测微弱振动实验中光拍成像质量的改进[J].物理与工程.2019

[4].颜宏.基于双光栅的光纤激光光谱合成[D].中国工程物理研究院.2019

[5].江达飞,方晓敏,廖东进.双光栅结构薄膜太阳能电池的优化[J].激光技术.2019

[6].张若彤,姜天舒,刘萍,方爱平,宇文子炎.基于双光栅法的充液容器共振规律研究[J].中国测试.2018

[7].鲁凤芹.双光栅双波段光谱仪设计[J].科学技术创新.2018

[8].刘洋,张天舒,赵雪松,钟刘军,付毅宾.一种高线色散率测温激光雷达双光栅光谱仪[J].中国激光.2018

[9].曹佃生,林冠宇,杨小虎,张子辉,闻宝朋.紫外双光栅光谱仪结构设计与波长精度分析[J].中国光学.2018

[10].许放.应用于激光探测的高效窄带双光栅光谱滤波技术[D].中国工程物理研究院.2018

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