長(zhǎng)度與尺寸測(cè)量1.干涉法長(zhǎng)度測(cè)量的基本定律干涉法長(zhǎng)度測(cè)量的基本規(guī)律是用一個(gè)機(jī)械長(zhǎng)度與一個(gè)已知的光的波長(zhǎng)對(duì)比吃谣。一般來(lái)說(shuō)，這種光學(xué)方法設(shè)計(jì)光束兩次通過(guò)所需的長(zhǎng)度做裙。因此岗憋，測(cè)量單位是半波長(zhǎng)，被測(cè)長(zhǎng)度表示為：式中锚贱，λ為波長(zhǎng)仔戈；i為干涉整數(shù)級(jí)；f是干涉分?jǐn)?shù)級(jí)惋鸥。利用半波長(zhǎng)的倍數(shù)表示長(zhǎng)度的方法取決于兩種或者多種光波的干涉強(qiáng)度杂穷，在雙光束干涉時(shí)表示為：此時(shí)，γ為干涉率卦绣，z1-z2為兩個(gè)光束通路之間的幾何距離差耐量。因此，一個(gè)通路長(zhǎng)度的改變會(huì)以單位λ/2來(lái)改變周期性干涉強(qiáng)度滤港。在上式中位相的不同 2Π/λ/2(z1-z2)可以用真空波長(zhǎng)表示為2Π/λ0/2(z1-z2)廊蜒。此時(shí)的n是通路中空氣的折射率，n(z1-z2)表示兩 ...
0.06?的電磁波溅漾，利用原子內(nèi)層的電子被高速運(yùn)動(dòng)的電子轟擊產(chǎn)生躍遷光輻射山叮，從而產(chǎn)生氣體的電離、熒光物質(zhì)的發(fā)光以及照相乳膠感光等添履。用電子束來(lái)轟擊金屬―靶‖材時(shí)將產(chǎn)生X射線屁倔，通過(guò)衍射圖譜的分析，可以獲得其成分暮胧、內(nèi)部原子或者分子的結(jié)構(gòu)和形態(tài)等信息锐借。當(dāng)X射線掃描晶體物質(zhì)時(shí)，X射線因晶格間距等效光柵的存在而發(fā)生光的散射和干涉往衷。干涉效應(yīng)使得X射線的散射強(qiáng)度增強(qiáng)或減弱钞翔，其中強(qiáng)度zui大的光被認(rèn)為是X射線衍射線。圖2-5是晶面間距是d的n級(jí)反射圖示席舍。在布拉格公式中：d為晶面間距布轿，θ為布拉格角，λ為入射波長(zhǎng)。當(dāng)入射光照射到晶面上時(shí)會(huì)發(fā)生輻射汰扭，且輻射部分將成為球面波同步傳播稠肘，其光程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍。一部分入射光的 ...
大多利用光或電磁波的原理启具，根據(jù)傳播時(shí)間或相移的測(cè)量來(lái)確定距離本讥。雙梳狀激光雷達(dá)雙梳激光雷達(dá)是一種尖端傳感技術(shù)珊泳，它結(jié)合了ToF和干涉測(cè)量原理，同時(shí)還利用了類(lèi)似于 FMCW激光雷達(dá)的相干信號(hào)放大功能拷沸。這種創(chuàng)新方法結(jié)合了這些技術(shù)的優(yōu)勢(shì)色查，實(shí)現(xiàn)高精度和快速的絕對(duì)距離測(cè)量。傳統(tǒng)激光雷達(dá)系統(tǒng)通常依靠ToF或干涉測(cè)量法進(jìn)行距離測(cè)量撞芍。ToF 測(cè)量激光脈沖傳播到物體并返回所需的時(shí)間秧了，而干涉測(cè)量法則分析激光束的干涉圖案。然而序无，這兩種方法在測(cè)量精度验毡、速度或范圍方面都有局限性。雙梳激光雷達(dá)通過(guò)利用兩個(gè)重復(fù)率略有不同的頻率梳克服了這些限制帝嗡。當(dāng)發(fā)射的光與目標(biāo)物體相互作用時(shí)晶通，一部分光會(huì)被反射回來(lái)，同時(shí)哟玷，另一部分光也被參考端反射 ...
狮辽，這是由于在電磁波譜的這一區(qū)域存在的泛音和組合帶的低吸收率;除此之外，信號(hào)是寬帶的巢寡，需要大量的化學(xué)計(jì)量分析來(lái)從光譜中提取相關(guān)信息喉脖。此外，近紅外儀器具有弱輻射源抑月，即全qiu树叽，這產(chǎn)生了更高的檢測(cè)限。盡管存在這些限制谦絮，近紅外光譜是過(guò)程分析技術(shù)(PAT)應(yīng)用的shou選题诵，因?yàn)樗谕干渎屎头瓷渎实炔杉Ｊ缴暇哂徐`活性。中紅外(MIR)光的性質(zhì)限制了凝析相分析的穿透深度比近紅外(NIRS)要淺挨稿。在MIR區(qū)域仇轻，分子的振動(dòng)特征是獨(dú)特的窄帶，提供指紋識(shí)別;因此奶甘，即使在復(fù)雜的基質(zhì)中篷店，也可以以高可信度識(shí)別化合物所需的特異性。振動(dòng)帶的高吸收率限制了漫反射測(cè)量，結(jié)果導(dǎo)致低信噪比疲陕。為了克服這些限制方淤，更高光功率的新技術(shù)可能 ...
紅外吸收光譜電磁波譜2 ~ 25μm光譜范圍對(duì)應(yīng)的MIR區(qū)域與分子振動(dòng)能重合。當(dāng)MIR光通過(guò)樣品時(shí)蹄殃，分子間鍵通過(guò)吸收與基態(tài)和激發(fā)態(tài)之差相同的能量而被激發(fā)到更高的振動(dòng)態(tài)携茂。這使得在該區(qū)域使用指紋吸收光譜檢測(cè)未知分析物以檢測(cè)特定鍵。傅里葉變換紅外光譜(FTIR)通常用于生物化學(xué)物質(zhì)的分析诅岩，以確定分析信息讳苦。但是，由于MIR中吸水性強(qiáng)吩谦，通常不能使用長(zhǎng)度超過(guò)10-20μm的比皿鸳谜，較窄的比皿容易被真實(shí)樣品堵塞。利用衰減全反射(ATR)光譜與FTIR相結(jié)合的方法克服了這一問(wèn)題式廷。然而咐扭，傳統(tǒng)ATR元件中的離散反射次數(shù)受到嚴(yán)重限制，而使用光波導(dǎo)(本質(zhì)上是更薄的ATR元件)大大增加了單位長(zhǎng)度的有效反射次數(shù)滑废，從而在單模 ...
許多系統(tǒng)基于電磁波譜的近中紅外區(qū)域蝗肪。這主要是因?yàn)榉肿拥幕拘D(zhuǎn)振動(dòng)吸收模式在該區(qū)域產(chǎn)生了很強(qiáng)的光譜指紋。在光譜的近紅外區(qū)域蠕趁，由于電信行業(yè)的需要薛闪，存在許多不同復(fù)雜性、大小和價(jià)格的光源妻导，這是受歡迎的波長(zhǎng)逛绵。然而，在該區(qū)域發(fā)現(xiàn)的分子的光譜指紋比位于中紅外的基本吸收模式弱1000倍倔韭。中紅外光源分散在整個(gè)波長(zhǎng)范圍(3 - 24 μm)术浪，并且有不同的類(lèi)型，如氣體激光器寿酌、色心激光器胰苏、差頻產(chǎn)生、光學(xué)參量振蕩器醇疼、鉛鹽二極管和zui近開(kāi)發(fā)的量子級(jí)聯(lián)激光器(qcl)等硕并。近年來(lái)發(fā)展非常迅速的量子級(jí)聯(lián)激光器正在迅速填補(bǔ)波長(zhǎng)軸上的空穴，使其成為氣體分析的有吸引力的光源秧荆。大多數(shù)qcl具有定義良好的中心波數(shù)和窄線寬倔毙，允許準(zhǔn)確的 ...
紅外吸收光譜電磁波譜2 ~ 25μm光譜范圍對(duì)應(yīng)的MIR區(qū)域與分子振動(dòng)能重合。當(dāng)MIR光通過(guò)樣品時(shí)乙濒，分子間鍵通過(guò)吸收與基態(tài)和激發(fā)態(tài)之差相同的能量而被激發(fā)到更高的振動(dòng)態(tài)陕赃。這使得在該區(qū)域使用指紋吸收光譜檢測(cè)未知分析物以檢測(cè)特定鍵卵蛉。傅里葉變換紅外光譜(FTIR)通常用于生物化學(xué)物質(zhì)的分析，以確定分析信息么库。但是傻丝，由于MIR中吸水性強(qiáng)，通常不能使用長(zhǎng)度超過(guò)10-20μm的比皿诉儒，較窄的比皿容易被真實(shí)樣品堵塞葡缰。利用衰減全反射(ATR)光譜與FTIR相結(jié)合的方法克服了這一問(wèn)題。然而忱反，傳統(tǒng)ATR元件中的離散反射次數(shù)受到嚴(yán)重限制泛释，而使用光波導(dǎo)(本質(zhì)上是更薄的ATR元件)大大增加了單位長(zhǎng)度的有效反射次數(shù)，從而在單模 ...
用缭受。偏振光是電磁波中電場(chǎng)矢量方向具有一定規(guī)律的光胁澳。全偏振發(fā)生器能夠生成多種偏振態(tài)的光该互，包括線偏振光米者、圓偏振光、橢圓偏振光等宇智，覆蓋所有可能的偏振態(tài)蔓搞。它通常結(jié)合了多個(gè)光學(xué)元件，如偏振器随橘、波片喂分、旋光器和相位調(diào)制器等，通過(guò)調(diào)節(jié)這些元件可以靈活地控制和產(chǎn)生各種偏振態(tài)机蔗。全偏振發(fā)生器的實(shí)現(xiàn)方案有多種蒲祈，如基于波片、電光調(diào)制器萝嘁、聲光調(diào)制器梆掸、旋光材料、矢量光束等的方案牙言，本文我們著重介紹幾種基于波片的方案酸钦。1.旋轉(zhuǎn)起偏器和1/4波片產(chǎn)生全偏振態(tài)如圖1所示為旋轉(zhuǎn)起偏器和1/4波片產(chǎn)生全偏振態(tài)的示意圖,它包括一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的起偏器P,它的透光軸位于角度θ處;一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的1/4波片R,其慢軸方向位于角度φ處,這一裝置也稱作塞 ...
界條件咱枉，求解電磁波在其中傳輸時(shí)的標(biāo)量或矢量麥克斯韋方程時(shí)卑硫，其結(jié)果是十分復(fù)雜的，而求得的每一個(gè)解即對(duì)應(yīng)一個(gè)模式蚕断，對(duì)應(yīng)著電磁場(chǎng)在光纖中的一種分布形式光纖中的模式的物理含義可從量子力學(xué)和激光的模式兩個(gè)方面來(lái)考慮：按照量子電動(dòng)力學(xué)概念欢伏，光波的模式和光子的狀態(tài)是等效的概念；而在激光理論中亿乳，光波模式是一個(gè)重要概念硝拧。圖2.單模多模光纖常規(guī)應(yīng)用場(chǎng)景結(jié)語(yǔ)：光纖的模式，主要在于光的傳輸方式不同，帶寬容量不一樣河爹。多模光纖直徑較大匠璧，不同波長(zhǎng)和相位的光束沿光纖壁不停地反射著向前傳輸，造成色散咸这，限制了兩個(gè)中繼器之間的傳輸距離和帶寬夷恍。單模光纖的直徑較細(xì)，光在其中直線傳播媳维，很少反射酿雪，所以色散減小、帶寬增加侄刽，傳輸距離也得到加長(zhǎng) ...
量子級(jí)聯(lián)激光器：長(zhǎng)波紅外（λ>6 μm）的設(shè)計(jì)qcl今天能夠在λ = 3-24 μm范圍內(nèi)發(fā)光指黎，并且z近已經(jīng)引入到太赫茲域，可能導(dǎo)致光電集成的新水平由于有可能利用為電信/數(shù)據(jù)通信組件市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的已經(jīng)成熟的InP和GaAs技術(shù)州丹，qcl已經(jīng)顯示出令人印象深刻的快速技術(shù)發(fā)展醋安。自1994年成立以來(lái)，2QC激光器僅在幾年后就實(shí)現(xiàn)了室溫（RT）脈沖操作墓毒，并在2008年實(shí)現(xiàn)了連續(xù)（CW） RT操作吓揪。由于不斷推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)的工業(yè)化，由Cho首創(chuàng)的分子束外延（MBE）進(jìn)行的初始材料開(kāi)發(fā)工作近年來(lái)已擴(kuò)展到更標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)平臺(tái)所计，用于材料生長(zhǎng)柠辞，金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD）mocvd生長(zhǎng)的QC激光器已經(jīng)迅速達(dá)到了與 ...
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