衍射测量论文_顾鑫,黄伟,杨立梅,李丰

导读:本文包含了衍射测量论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:测量,自由度,全息,莫尔,误差,多维,布拉格。

衍射测量论文文献综述

顾鑫,黄伟,杨立梅,李丰[1](2019)在《微流体衍射相位显微成像及其在寄生虫测量中的应用》一文中研究指出本文提出了一种将衍射相位显微技术与微流体芯片相结合的方法对水源性寄生虫进行定量测量。结合干涉技术与光学显微镜搭建了衍射相位显微成像系统,实现对寄生虫的高灵敏度实时测量。基于光刻工艺,设计和制作了U型捕获结构双层微流体芯片,实现高通量的单个寄生虫捕获。将与聚二甲基硅氧烷(PDMS)折射率相同的聚蔗糖水溶液通入微腔,消除U型捕获结构边缘衍射在相位成像时产生的显着干扰噪声。利用不同直径的标准聚苯乙烯微球验证了该系统的准确性,最大相位值误差不超过3%。采用上述系统测量了100个贾第鞭毛虫包囊和100个隐孢子虫卵囊,然后从干涉图中重构出两虫的相位图。通过对定量相位图的分析得出两虫的形态学参数与定量的光体积差分布,定量的数据为了解其生理特性提供了依据。微流体衍射相位显微成像系统结构简单,稳定性好,测量精度高,在对单个微生物进行实时监测和无标记定量研究方面具有巨大的潜力。(本文来源于《光电工程》期刊2019年12期)

林睿[2](2019)在《采用光电图像测量技术改进的单缝衍射实验》一文中研究指出针对目前单缝衍射实验教学中存在的学生实验测量耗时、实验精度不高的现状,提出了采用普通摄像头构建光电图像测量系统以改进激光单缝衍射实验的方法;该光电图像测量系统利用带USB接口的摄像头作为测量工具,使用C#实现图像的采集、处理,并完成一种新的衍射光强极小值搜索算法和图像像素尺寸定标算法,从而实现单缝衍射±1级衍射光强极小值间距的自动测量;实验结果表明:应用该改进方法能使传统单缝衍射实验实现数字化、可视化和现代化;与传统的测量方法相比,该改进方法能迅速、有效且高精度地实现测量,为实验中的学生进行理论分析留出了充足的时间,因而能有效提高学生在实验中的学习效率。(本文来源于《重庆工商大学学报(自然科学版)》期刊2019年04期)

程振加[3](2019)在《数字全息衍射成像方法及其在偏振测量和超快成像中的应用研究》一文中研究指出近年来随着超快矢量光场及其与物质相互作用研究的深入,如何对超快矢量光场的演化和超快矢量光场与物质相互作用过程中与偏振相关的微结构形成与演化过程进行实时动态观测和表征成为一个亟待解决的重要问题。数字全息衍射成像技术作为光学中用来对物体进行成像和测量的一种重要方法,它同样可以应用于光与物质的偏振测量和超快过程的成像研究中。本论文重点研究新型数字全息衍射成像方法,特别是基于数字全息衍射成像的偏振测量和超快成像技术,论文主要内容如下:1.对数字全息衍射成像的研究背景和进展进行了综述;对超快激光的发展以及其与物质相互作用的应用做了概括性的介绍;同时也对现有的偏振测量方法以及超快成像方法进了较为详细的介绍,指出了各种方法的优缺点,以及当前研究需要解决的问题。2.归纳总结了用于数字全息衍射成像和偏振测量的基本理论。主要包括全息记录和再现的原理、光在空间传播的标量衍射理论、抽样定理和巴比涅原理以及偏振光和各向异性材料双折射特性的琼斯矩阵理论等。3.提出并研究了一种基于互补随机抽样的数字全息无透镜衍射成像方法。该研究的主要创新点包括:引入了一组具有互补特性的二值随机抽样屏(简称互补随机抽样(CRS)屏);将这组CRS屏依次置于被测物体和记录平面之间,并依次记录透过抽样屏的物波在记录平面处的衍射强度图样;利用所发明的互补抽样重现算法可从这些强度图样中恢复出被测物波的复振幅(即振幅和相位)分布,再利用所恢复出的复振幅分布经过数字衍射运算,即得到被测物体在空间任意位置的衍射成像。理论研究和实验验证结果表明,本方法通过在物体和记录面之间插入CRS屏,大大提高了物波复振幅波前恢复的精确度和迭代效率;同时,可以有效消除传统方法中由于二值随机抽样引起的波前抽样损失。另外,由于本方法中迭代运算过程仅应用于抽样面和记录面之间,可适用于更一般的复值物体,并且不需要对物体进行特殊的限制。4.提出并研究了一种基于飞秒或皮秒超短脉冲激光的超快时间分辨多通道偏振全息显微成像方法和实验系统。与其它的超快时间分辨成像技术相比较,该方法的最大的优点就是可以在一次测量中同时记录两个不同时刻(具有超短时间间隔)的偏振信息。基于该系统,我们对两种典型的偏振敏感材料(如线性偏振片和云母片)中的超快过程进行了表征,并在实验上成功地观测到了冲击波的产生和传播现象。该技术为表征偏振敏感透明材料中的超快过程提供了一种新的有效途径。该研究为进一步研制与飞秒或皮秒脉冲激光系统匹配的新型超快时间分辨多通道偏振全息显微镜奠定了理论和实验基础。5.提出并研究了一种基于超快激光的四通道琼斯矩阵测量方法。该方法通过发射一个脉冲就可以记录一幅四通道角分复用全息图,通过提取全息图的空间频谱,可以很容易的恢复出待测偏振敏感样品的琼斯矩阵信息。实验上通过测量微流体芯片中淀粉颗粒的琼斯矩阵和测量不同电压液晶偏振的变化证明了此方法的可行性。此外当我们将所用的皮秒激光改为飞秒激光入射时,只要两探测脉冲的时间间隔大于脉冲宽度,就可以满足实验的记录要求,从而实现飞秒量级动态过程的琼斯矩阵实时测量。6.提出并研究了一种实现各向异性材料二维双折射参量(包括双折射相位延迟参量和双折射光轴取向参量)单击测量和成像的实验系统和方法。该实验系统结构简单,可通过在常规离轴全息成像记录装置中的物光光路和参考光路中分别插入一个圆偏振片和一个锐角偏振分束器来实现。同时提出并证明了一种从一幅单击全息图中定量提取双折射参量的算法,该算法中引入了一个新的物理量(命名为复双折射参量)来定量描述双折射特性,给出了从一幅单击全息图样中定量计算复双折射参量的计算公式;并给出了从复双折射参量中进一步提取双折射相位延迟参量和光轴取向参量的计算公式。实验结果证明了上述实验装置及方法的可行性和有效性。该研究为实验观测动态各向异性材料的双折射特性,特别是超快脉冲激光引起的双折射现象提供了一种新的有效工具。(本文来源于《山东师范大学》期刊2019-06-06)

吕强[4](2019)在《基于衍射光栅的外差Littrow式精密位移测量系统关键技术研究》一文中研究指出精密测量技术是现代加工和制造领域的基础,兼顾大量程、高精度、多维度的精密测量设备对推动先进加工业和制造业的发展有非常重要的意义。光栅位移测量系统作为一种精密位移测量设备,以其精度高、量程大、结构简单紧凑、受环境影响小等优点备受国内外研究学者关注,相关产品已经广泛应用于多种精密测量的场合。目前对光栅位移测量系统的研究虽然很多,但是该系统还存在着大量程与高分辨力、高精度之间的矛盾,多维度与小体积、大量程之间的矛盾等问题。这些问题严重限制了光栅位移测量系统的应用,制约了其向小型化、商品化方向发展。鉴于此,本文对基于衍射光栅的外差Littrow式精密位移测量系统的关键技术进行研究,旨在解决上述矛盾,为光栅位移测量系统向产业化发展奠定坚实的基础。本文具体研究内容如下:第一,研究了基于衍射光栅的精密位移测量系统的测量理论。用严格的耦合波理论建立了分析一维梯形光栅衍射效率的理论模型;利用Doppler频移原理、光的干涉原理和位移转换原理推导了位移测量的基本原理;列举了偏振光和常用偏振光学元件的琼斯矩阵表示方法。第二,提出了一个小型化、高精度、外差式光栅二维位移测量系统。理论分析了Littrow结构进行二维位移测量的基本原理以及光栅、读数头和位移平台之间的偏摆关系对该系统位移测量的影响;搭建了原理样机并与双频激光干涉仪进行了位移测量对比实验,在两个维度上实现了最小分辨力3nm,测量范围10mm的高精度位移测量,系统还具有优于激光干涉仪的静态稳定性;该二维位移测量系统结合Littrow结构和外差测量原理,读数头结构简单,便于集成和安装,测量范围大,精度高,对光栅位移测量系统向产品化发展有重要意义。第叁,提出了衍射光栅五维自由度精密测量系统。理论分析了利用衍射光栅结合位置灵敏探测器进行叁维角度测量的基本原理;在二维位移测量系统的基础上引入高精度位置灵敏探测器搭建了原理样机并与双频激光干涉仪和光电自准直仪进行了位移及角度测量对比实验,实现了分辨力3nm的高精度二维位移测量以及分辨力优于1?的高精度叁维角度测量;该五维自由度精密测量系统结构简单易集成,分辨力和精度高,位移测量范围大,实用性强,对多维度光栅位移测量系统向产品化发展有重要意义。第四,系统分析了光栅对外差Littrow式光栅位移测量系统位移测量的影响。模拟了光栅与读数头之间的位置误差对位移测量的影响,揭示了光栅偏摆误差是系统最为敏感的误差,对系统的装调以及测量环境的选择有重要的指导意义;利用几何光学原理建立了光栅面形误差、刻线误差对外差Littrow式光栅位移测量系统位移测量影响的理论模型,提出了一种快速检测和计算该误差的方法,搭建了外差Littrow式光栅位移测量系统原理样机并与双频激光干涉仪进行了位移测量对比实验,实验验证了该方法的正确性并且具有速度快、精度高的特点,对提升系统精度有重要意义;利用琼斯矩阵分析方法建立了Littrow式光栅位移测量系统光学元件偏振特性与信号强度之间关系的理论模型,模拟了光栅的衍射效率和偏振特性对位移测量的影响,揭示了光栅?1级衍射光对P光和S光衍射效率不同对非线性误差影响最大,对于光栅的设计和系统精度的提升有重要的理论意义。第五,提出了一种大量程、高精度的外差式光栅一维位移测量系统。采用光栅交错拼接的方式扩大了系统量程,利用双层Littrow结构设计了小型化的读数头,搭建了原理样机并与双频激光干涉仪进行了位移测量对比实验,验证了原理的正确性,实现了量程50mm,分辨力3nm的高精度位移测量;模拟了交错拼接光栅的拼接过程,为光栅的制作奠定了基础;该一维位移测量系统测量范围大、精度高、读数头结构简单,对光栅位移测量系统向大量程、高精度发展有重要意义。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2019-06-01)

郝春晓,张文涛,王献英,黄逊志[5](2019)在《掩模台水平向的二维衍射平面光栅测量模型验证》一文中研究指出为了降低掩模台位置测量的位置误差,首先阐述了二维衍射平面光栅尺在掩模台上的布局与信号采集模块;然后运用两个二维衍射平面光栅尺建立掩模台位置测量模型;最后以双频激光干涉仪作为参考测量系统,对比两个测量系统的不确定度。实验证明:二维衍射平面光栅尺测量系统的不确定度比较低,可以有效地实现掩模台的叁自由度位置超高精密测量。(本文来源于《仪器仪表用户》期刊2019年06期)

汪致远,董锡杰,李力,赵金博,张茂[6](2019)在《基于声光布拉格衍射的波长测量系统》一文中研究指出本文结合声光布拉格衍射,及动量匹配与衍射效率关系,探讨了声波波长与光波波长的定量关系,推导出光波波长测量相关公式,验证了基于声光布拉格衍射测量待测光波波长方案的可行性.并进行了实验方案的设计,实现了对不同光波的波长测量,自制出可用于实验教学的实验仪器.本波长测量方案具有实验操作步骤简单、实验装置造价低廉、受环境因素干扰较小等优势,同时可用于声光布拉格衍射的演示教学,直观的展示出布拉格衍射不同级数的衍射效率.(本文来源于《大学物理》期刊2019年05期)

程壮[7](2019)在《基于无衍射光莫尔条纹的工作台叁自由度测量方法研究》一文中研究指出大行程精密工作台在科学研究和工业生产领域内占有极其重要的地位,工作台在加工过程中的运动误差直接影响零件的加工精度。为此,本学位论文通过液晶空间光调制器(SLM)生成无衍射光,利用无衍射光中心光斑的大小和形状不随传输距离发生变化的特性,同时结合莫尔条纹的计量与放大作用,研究了一种针对工作台叁自由度(偏摆角、滚转角和俯仰角)运动误差的测量方法,主要研究内容如下:首先,介绍了无衍射光特性及常见生成方法,分析了轴锥镜的衍射特性,研究了SLM模拟轴锥镜理论,实现了零阶贝塞尔光束和空心环形光束的生成,对比了轴锥镜和SLM两种方式下生成无衍射光的远距离传输实验结果。研究了同心圆光栅莫尔条纹理论,分析了莫尔条纹的形状变化规律,结合无衍射光与同心圆光栅的相关性,分析了无衍射光莫尔条纹的特性,体现了将其引入叁自由度测量方法的优势。其次,利用SLM作为生成无衍射光的主要元器件,设计了无衍射光莫尔条纹叁自由度测量光路。根据无衍射光中心位置的变化,建立了叁自由度运动误差数学模型,用几何分析法将偏摆角、俯仰角和滚转角叁种运动误差进行分离,实现了叁自由度的同时测量。再次,针对无衍射光莫尔条纹特征,首先采用阈值分割提取光斑中心局部同心圆环区域;然后采用边缘检测找到初始圆心集;再对得到的初始圆心集进行聚类分析,确定光斑中心的初始位置;最后通过对异常点的删除计算出更为精确的无衍射光莫尔条纹的中心位置,其定位误差控制在1 pixel内。最后,利用旋转台模拟叁自由度变化,搭建了无衍射光莫尔条纹叁自由度测量验证系统。设计验证实验并处理实验结果,得到运动光束光斑中心的偏移情况与理论分析相一致。通过光斑中心的偏移量计算出实际角位移,与理论值相比较,角位移误差不超过0.01°,验证了无衍射光莫尔条纹叁自由度测量系统的可行性与正确性。(本文来源于《湖北工业大学》期刊2019-05-01)

李俊,莫绪涛,黄仙山[8](2019)在《对基于激光单缝衍射测量实验的优化》一文中研究指出根据惠更斯-菲涅耳原理,从理论上分析计算了基模激光光束因其在衍射平面上光强和相位的不均匀性对衍射光强分布的影响.在实验中设计了双透镜结构降低以上因素带来的影响,使得以基模激光作为光源时的衍射光强分布与均匀光近似相同,进而实现对亚毫米尺寸的非接触式测量.(本文来源于《物理实验》期刊2019年03期)

莫玉香[9](2019)在《应用激光衍射法测量纺织品细丝直径》一文中研究指出在前面的工作中我们实验室对激光衍射法测量直径提出了具体的实现方案,本文利用激光衍射法测量纺织品细丝在自然拉伸状态下的直径,对比常用的螺旋测微计测量直径的方法,本方法克服了由样品自身柔性带来的测量困难。同时通过教学和实践相结合我们可以提高学生的学习兴趣。(本文来源于《科技视界》期刊2019年07期)

阎长周,姚遥,顾军,徐万宝,李卫[10](2019)在《衍射时差法(TOFD)技术的测量误差分析》一文中研究指出从衍射时差法(TOFD)技术原理出发,分析了影响TOFD技术测量缺陷深度和高度误差的各种因素,推导出各种影响因素的理论误差公式,并对部分误差公式进行了试验验证。同时也指出深度和高度测量误差分析对TOFD检测的实际意义,包括不同工件厚度情况下仪器的校准方式、数据分析时的再校准等。(本文来源于《压力容器》期刊2019年01期)

衍射测量论文开题报告

(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:

针对目前单缝衍射实验教学中存在的学生实验测量耗时、实验精度不高的现状,提出了采用普通摄像头构建光电图像测量系统以改进激光单缝衍射实验的方法;该光电图像测量系统利用带USB接口的摄像头作为测量工具,使用C#实现图像的采集、处理,并完成一种新的衍射光强极小值搜索算法和图像像素尺寸定标算法,从而实现单缝衍射±1级衍射光强极小值间距的自动测量;实验结果表明:应用该改进方法能使传统单缝衍射实验实现数字化、可视化和现代化;与传统的测量方法相比,该改进方法能迅速、有效且高精度地实现测量,为实验中的学生进行理论分析留出了充足的时间,因而能有效提高学生在实验中的学习效率。

(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。

衍射测量论文参考文献

[1].顾鑫,黄伟,杨立梅,李丰.微流体衍射相位显微成像及其在寄生虫测量中的应用[J].光电工程.2019

[2].林睿.采用光电图像测量技术改进的单缝衍射实验[J].重庆工商大学学报(自然科学版).2019

[3].程振加.数字全息衍射成像方法及其在偏振测量和超快成像中的应用研究[D].山东师范大学.2019

[4].吕强.基于衍射光栅的外差Littrow式精密位移测量系统关键技术研究[D].中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所).2019

[5].郝春晓,张文涛,王献英,黄逊志.掩模台水平向的二维衍射平面光栅测量模型验证[J].仪器仪表用户.2019

[6].汪致远,董锡杰,李力,赵金博,张茂.基于声光布拉格衍射的波长测量系统[J].大学物理.2019

[7].程壮.基于无衍射光莫尔条纹的工作台叁自由度测量方法研究[D].湖北工业大学.2019

[8].李俊,莫绪涛,黄仙山.对基于激光单缝衍射测量实验的优化[J].物理实验.2019

[9].莫玉香.应用激光衍射法测量纺织品细丝直径[J].科技视界.2019

[10].阎长周,姚遥,顾军,徐万宝,李卫.衍射时差法(TOFD)技术的测量误差分析[J].压力容器.2019

论文知识图

美国IBM公司设计的测量系统机构图声光器件内部首先打开声光器件外壳(Sr卜:Ca:),;CuZ;O;,一"体系xRD衍射日本Sawada提出的微小化测量系统海德汉公司二次衍射光栅干涉仪结构简...测试数据(MOEMS扫描光栅微镜与参考...

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