Ⅰ 用激光照射双缝干涉实验装置,单缝双缝应平行放置,若将单缝绕中心轴旋转(不超过90°)条纹将发生什么变化
你对光学的相干条件不清楚,光的干涉很难,要求两条光路的光程差一定要很小内很小,至少要容在0.1mm这个数量级。在双缝干涉实验中,即使不加单峰,也是可以看到干涉条纹的,但是能够干涉的光,一律来自双缝对称处的某一条单缝范围内(注意此时是没有放单缝的),其他地方的光因为和双缝的光程差太大而不能干涉,但是可以透过双缝形成背景光,导致条纹变暗。加上单缝后可以有效的降低背景光。
假设放上的单缝其宽度刚好等于允许的最大宽度,如果现在旋转单缝,能够干涉的光就来自现在的单缝和之前的单缝相交的区域,你可以画个示意图,会发现此面积迅速减小,导致后面的条纹变暗,而单缝只影响条纹亮度,只影响到达双缝的光子数的多少,双缝影响条纹形状,所以条纹只与双缝平行,在教材上的杨氏双缝实验中,光路图只从双缝画起,根本和单缝无关。
Ⅱ 光纤干涉的问题
你比我厉害呀!我还不会玩光纤!
Ⅲ 下列说法中正确的是()A.光纤通信的工作原理是全反射,光纤通信具有容量大、抗干扰性强等特点B.自
A、光纤通信的工作原理是全反射,光纤通信具有容量着、抗干扰性强等优点,故A正确;
B、自然光斜射到玻璃表面时,反射光和折射光都是偏振光.故B正确
C、根据公式△x=
L |
d |
Ⅳ 光纤陀螺仪的各国研制情况
1.美国
美国的光纤陀螺研制单位有:利顿公司、霍尼威尔公司、德雷泊实验室公司、斯坦福大学以及光纤传感技1术公司等。
(1)利顿公司研制的光纤陀螺
利顿公司的光纤陀螺技术在低、中精度应用领域已经成熟,并且已经产品化。1988年研制出SCIT实验惯性装置,惯件器件是光纤陀螺和硅加速度计。1989年公司研制的CIGIF论证系统飞行试验装置。1991/1992年研制出用于导弹和姿态与航向参考系统的惯性测量系统。1992年研制出GPS/INS组合导航系统。
(2)霍尼韦尔公司的集成光学光纤陀螺
霍尼韦尔公司研制的第一代高性能的干涉仪式光纤陀螺采用的是Ti内扩散集成光学相位调制器。采用的其他器件还有0.83um宽带光源、光电探测器/前置放大器模块、保偏光纤偏振器、两个保偏光纤熔融型耦合器以及由1km保偏光纤构成的传感环圈。
为了满足惯性级光纤陀螺的要求,霍尼韦尔公司研制的第二代高性能干涉仪式光纤陀螺采用了集成光学多功能芯片技术以及全数字闭环电路。
(3)美国德雷珀实验室
美国德雷珀实验室从1978年起为JPL空间应用研制高精度光纤陀螺,曾研制过谐振腔
式光纤陀螺,研制了9年,由于背向散射误差限制了精度,后来改为采用干涉仪式方案。
在研制干涉仪式光纤陀螺的过程中,采用了三大技术措施:
a.把光源、探测器和前置放大器做成一个模块;
b.光纤传感环圈结构影响精度很大,采用了无骨架绕制光纤环圈的技术途径;
c.多功能集成光学器件模块,包括了所有其余的光纤陀螺的光纤器件。
德雷珀实验室的研究人员认为:目前0.01°/h 的干涉仪式光纤陀螺成本较高,需要研制自动生产线,降低成本,保证质量。
对于今后的发展问题,德雷珀实验室的研究人员认为:
a.惯性级的干涉仪式光纤陀螺仪,可以取代动力调谐陀螺仪,并逐渐取代激光陀螺仪;
b.惯性级干涉仪式光纤陀螺仪的难点是必须采用1km长度的保偏光纤,如果改用谐振腔式光纤陀螺仪方案,则长度可减为10m左右的光纤。为此谐振腔式光纤陀螺仍在作为研制方向,使光纤陀螺仪小型化的谐振腔式光纤陀螺的难点在于:控制电路比干涉仪式光纤陀螺复杂。随着ASIC技术的发展,将来有可能得到满意的解决,使谐振腔式光纤陀螺成为产品。采用干涉仪式和谐振腔式混合方案的光纤陀螺仪具有良好的发展前景。
2.日本
日本研制光纤陀螺的单位有东京大学尖端技术室、日立公司、住友电工公司、三菱公司、日本航空电子工业公司。
日本的干涉式光纤陀螺仪已经完成了基础研究,正进入实用化阶段。偏值漂移已经达到 。东京大学进行研究的谐振腔光纤陀螺仪取得了很大进展。
日立公司研制用于汽车导航系统的光纤陀螺,1991年用于日产汽车。
在日本,光纤陀螺作为汽车的旋转速率传感器已进入市场。利用光纤陀螺仪进行导航时,用车轮转速计传感器测移动距离,用光纤陀螺测量车体的回转,同时采用图象匹配、GPS系统等配合计算汽车的位置和方位,显示在信息处理器上。
3.俄罗斯
俄罗斯的光纤陀螺有全光纤型和集成光学型。全光纤型采用的是光纤技术,即所有的光纤器件都做在同一根光纤上。
Fizoptika公司研制的光纤陀螺已经商品化,产品型号有:VG949、VG941B等。
4.中国
我国也非常重视光纤陀螺技术的研究,上世纪80年代后,许多大学和研究所相继启动光纤陀螺的研发项目,如航天工业总公司所属13所和上海803所、北京航空航天大学、清华大学、浙江大学等,也取得了一定的成绩,如1996年,航天总公司13所成功研制采用Y分支多功能集成光路、零偏稳定性达 全数字闭环保偏光纤陀螺,浙江大学和Honeywell公司几乎同时发现利用消偏可提高精度等。国内的光纤陀螺研制水平虽然与国际水平有一定距离,但已具备或接近中、低精度要求,并在近年来开始尝试产业化。
我国海军新型导弹配光纤陀螺仪 发射试验3发3中,也标志我国的光纤陀螺仪技术取得了很大的成功 。
Ⅳ 恐怖的双缝干涉实验,为什么颠覆了我们对宇宙的认知
我们在高中的时候曾经学过一个实验,名字叫做双缝实验,我们准备一个蜡烛,在蜡烛后面放置一块只有一条长缝隙的挡板,然后在后面放置一块有两条长缝隙的挡板,最后再放置一块黑色屏幕,屏幕上会产生明暗条纹。
Ⅵ 双缝干涉的实验装置如图所示,其中,滤光片的作用是______,单缝的作用是______,双缝的作用是______;实
滤光片的作用是使入射光变成单色光,单缝的作用是使入射光变成线光源,双缝的回作用是形成相干光源.实答验中需调整光源、单缝、双缝、屏、遮光筒达到共轴.
故答案为:使入射光变成单色光,使入射光变成线光源,形成相干光源,共轴.
Ⅶ 什么叫单道全光纤马赫曾德干涉仪
是一种功能性光纤传感器,一般在光纤技术里用作相位,频率等调制解调器。
工作原理就是:
激光束从激光器发出后经分束器分别送入长度基本相同的两条光纤, 而后将两根光纤输出端汇合在一起,产生干涉光, 从而出现了干涉条纹。当一条光纤臂温度相对另一条光纤臂的温度发生变化时, 两条光纤中传输光的相位差发生变化, 从而引起干涉条纹的移动。干涉条纹的数量能反映出被测温度的变化。光探测器接收到干涉条纹的变化信息, 并输入到适当的数据处理系统, 最后得到测量结果
Ⅷ 光纤干涉仪的原理
光纤Mach-Zehnder干涉仪是利用耦合器的分光、合光特性,将输入光分为大小相等的两束,经两干涉臂传输,在输出端两臂会合输出,在空间形成干涉。
Ⅸ 光纤干涉仪的原理是什么
(1)干涉仪及干涉条纹的解析
评价光纤连接器端面的球面半径和光纤高度,首先必须测量连接器端面的形状。干涉仪具有测量精度高,速度快,成本低等优点,是测量表面形状的一个有效手段。图3.是光纤连接器端面检测干涉仪的系统概要。由光源射出的光线经半透镜反射到米罗干涉物镜后,光线聚焦于被检测光纤连接器的端面,经端面反射后与米罗干涉物镜的反射面反射的光线一同透过半透镜,成像于CCD摄像头。这时在CCD摄像头上可以观察到干涉条纹。CCD摄像头测得的图像经图像卡传送到计算机进行解析处理。就可以得到我们所需要的测量结果。由计算机经过控制卡及控制回路控制的PZT(压电陶瓷组件)用于移动米罗干涉物镜以产生位相移动。
解析干涉条纹可以应用傅立叶变换法2,3,4,也可以应用位相移动法5,6。傅立叶变换法具有简单,快速,低成本等优点,但精度较低,一般用于简易型测量仪。对于光纤连接器端面形状的测量,一般采用解析精度较高的位相移动法。
必须指出的是位相连接是一个比较复杂的过程。选择不同的位相连接算法,计算速度和安定性将会不同。
(2)载物台的倾斜调整
载物台的倾斜调整是一项关键技术。如果载物台的倾斜调整精度不高,将极大地影响球面顶点偏心,APC角度及定位键角度的测量精度。图4为倾斜调整和球面顶点偏心测量精度的关系概要。如图4(a)所示,当载物台倾斜调整完整时,干涉仪光学系统的光轴将与被测定光纤连接器的插芯的中心轴平行。此时,旋转被测定光纤连接器时,光纤连接器端面的球面顶点(环形干涉条纹的中心如A点或B点)将绕光纤的中心O点旋转,构成一个以O点为中心的圆。测定的顶点偏芯值OA或OB将与实际的顶点偏芯相同。也就是说,无论旋转光纤连接器到什幺角度,测定的顶点偏芯值的变化将不会太大。相反,如图4(b)所示,当载物台倾斜调整不完整时,干涉仪光学系统的光轴将会与被测定光纤连接器的插芯的中心轴交叉成一个角度。此时,旋转被测定光纤连接器时,光纤连接器端面的球面顶点(环形干涉条纹的中心如A点,B点,C点或D点)会绕一个与光纤的中心O不相同的中心O*旋转,构成一个以O*为中心的圆。显然,在不同位置测量的顶点偏芯值OA,OB或OC将与实际的顶点偏芯OD不相同。也就是说,旋转光纤连接器后,测定的顶点偏芯值将会有很大的变化。从这个现象也可以得到一个检验载物台倾斜调整是否完整的方法。即,旋转光纤连接器,依次测定顶点偏芯值,如果测定的顶点偏芯值变化不大,则载物台倾斜调整是完整的。反之,则载物台倾斜调整是不完整的。为了提高载物台倾斜的调整精度,富士写真光机株式会社开发了一种高精度,操作简单的载物台倾斜调整技术(已申请多国专利)7,8,可以达到大大高于一般调整方法的调整精度。
(3)测量再现性
测量再现性对光纤连接器端面检测仪的测量精度有很大的影响。以顶点偏心为例,目前,绝大部分厂商生产的光纤连接器端面检测仪的测量再现性精度大约在±5μm附近。这些数据可以从各厂家的网页方便的查到。有的厂家以测量再现性的标准偏差σ来衡量。按照误差理论的计算方法,此时的测量再现性最大误差可达±3σ,大约也在±6μm附近。
一般不可能要求测量仪器的测量精度高于测量再现性精度。所以再现性精度是判定测量仪器的测量精度最重要指标之一。
光纤连接器端面检测仪的测量再现性精度主要由光纤连接器端面检测干涉仪的测量再现性精度(由PZT的位相移动精度,CCD摄像头的精度和图像卡的A/D转换器的精度,测量电路的噪声,测量环境,如振动,温度的变化决定),以及载物台光纤连接器固定夹具的定位精度来决定。此外,一般由于光纤连接器插入固定夹具的旋转方向角度的不确定性(除APC光纤连接器),载物台的倾斜调整精度也会影响测量再现性精度。
对于干涉仪的测量再现性,可以固定光纤连接器于载物台的固定夹具上,在不拔出光纤连接器的状态下反复进行测量。然后,对测量的数值进行处理,从而评价干涉仪本身的测量再现性。一般来说,基于现代干涉仪测量技术和干涉条纹解析技术而开发的干涉仪具有很高的测量再现性。不过,由于光学设计及光路布置不当,有些厂家的干涉仪对振动很敏感,从而影响干涉仪的测量再现性精度。
对于光纤连接器固定夹具的定位精度,可以多次插入/拔出被测光纤连接器,对同一光纤连接器反复进行测量。然后,对测量的数值进行处理,从而评价光纤连接器固定夹具的定位精度。必须指出的是,由于大多采用某种标准器,如标准光纤连接器来进行载物台的倾斜调整,载物台的倾斜调整精度也会受到固定夹具的定位精度的影响,因此,提高固定夹具的定位精度是提高整个光纤连接器端面检测仪的测量精度的关键。为了提高固定夹具的定位精度,富士写真光机株式会社开发了一种高精度,操作简单,可靠性高的光
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