折射率测量

摘要： 折射率是光学晶体的基本参数,准确测定晶体的折射率能够为晶体的电光、声光、非线性应用提供基本计算参数和实验参量。为了准确测定Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_(3)(PMN-PT)晶体在可见光和近红外波段的折射率系数,搭建了激光自准直折射率测量系统,对纯铌酸锂晶体的折射率测试结果与现有文献报道误差小于1/1000,使用该系统对沿极化的Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-0.39PbTiO_(3)(PMN-0.39PT)单畴晶体进行了测定,得到了单畴的PMN-0.39PT晶体在波长分别为594 nm、633 nm、1150 nm和1520 nm时的折射率和色散方程,测量结果与现有文献规律性一致。结果表明该方法可用于准确快速测定新型电光晶体折射率。

摘要： 三棱镜是实验中常用器具,为确定直角三棱镜所具有的光线折射能力,提出基于恒偏向角法的直角三棱镜折射率测量方法.在基础测量技术的支持下获取准确的光线色散规律,绘制直角三棱镜偏向角的光路图.设计对比应用实验,利用分光计元件测量三棱镜结构体偏向角,再通过数值分析的方式,突出基于恒偏向角法的直角三棱镜折射率测量方法的实用性价值.

摘要： 基于折射率的精准检测在各个领域应用广泛,光纤折射率传感器发展迅速,其中基于MZI的PCF传感结构由于制作简单和体小质轻等优点在该领域受到更多的青睐。为了提高光纤折射率传感器的灵敏度和可操作性,设计了一种Z型的SPS光纤折射率传感器结构,将单模光纤与光子晶体光纤分别错位熔接,大大提高了光耦合能力和分束效能。使用新型溶液通量控制设备来改变周围环境的折射率,将光纤传感部分放置在该设备中,观察光谱随外界折射率的改变并进一步拟合。实验结果表明,该传感器在20°C恒定温度时,谐振谷波长和折射率之间具有很好的线性关系,拟合度达到0.986。当折射率在1.339~1.347变化时,折射率灵敏度为169.63928 nm/RIU。

摘要： 基于光学频率梳的光谱干涉,本文提出了一种水的群折射率的测量方法,可以高精度地测量水的群折射率;分析了水的群折射率的测量原理;搭建了基于518 nm光学频率梳的实验装置,进行了群折射率的测量实验;实验结果表明,本文提出的测量方法可以实现水的群折射率的高精度测量;与参考值比对的结果表明,测量不确定度在10-5量级.

摘要： 该文提出一种全单模光纤的三光束干涉光纤法布里珀罗结构传感器.对三光束干涉光纤法布里珀罗结构传感原理进行分析,并阐述三光束干涉结构的温度、折射率双参数传感机理.空气腔结构使用熔接机电弧放电制作,结合光纤精密切割技术将一端尾纤切平,形成三光束干涉光纤法布里珀罗结构.设计并搭建实验系统对温度和折射率进行测试,测温范围为30～100°C,该传感器温度灵敏度为8.17 pm/°C,线性度可达0.9983.折射率的测量范围为1.3316～1.3430时,该传感器灵敏度为-49.9 dB/RIU,线性度为0.9856,当折射率测量范围为1.3430～1.3551时,折射率灵敏度为-21.6 dB/RIU,此时的线性度为0.9735.实验结果表明,该传感器可用于温度和折射率的双参数精确测量.

摘要： 针对当前《普通物理实验》课程教学所面临的困境,探讨STEM视阈下基于翻转课堂模式的可行性.在此基础上,结合普通物理实验中"折射率测量"教学内容,探究"6-E"教学模式,即:参与、探究、解释、延伸、评价、总结6个阶段开展教学,取得了良好效果.

摘要： 为准确快速获得块体硫系玻璃红外波段的折射率,搭建了基于类准直测量法的折射率测量系统.该系统采用液氮制冷的碲镉汞探测器和特殊的光路实现了光强信息的高分辨采集,使用高分辨数据采集卡将角度信息数字化,利用精密步进电机传动控制系统实现了光强信号与位置信号的同步记录.开发的测量软件可自动判别光强峰位信息,自动计算获得待测样品的折射率.对比测试Ge20Sb15Se65、Ge28Sb12Se60、As2S3和As2Se3商用硫系玻璃在3.39 μm和4.8 μm处的折射率.实验结果表明,该装置系统测量折射率的标准偏差为10-3,测量不确定度为0.0029,可快速、准确测量块体材料红外波段的折射率.%In order to determine the refractive index of bulk glasses in the infrared band,a refractive index measurement system based on the optical auto-collimation principle is proposed.We use a liq-uid-nitrogen-cooled mercury telluride detector and a special optical architecture to collect high-resolu-tion light intensity information.The angle information is converted to digital information by a data ac-quisition card.A precision stepper motor drive control system is used to synchronize the light intensity signal and the position signal.The software automatically determines the peak position of the light in-tensity,and automatically calculates the refractive index of the sample.T he refractive indices of the Ge20Sb15Se65,Ge28Sb12Se60,As2S3and As2Se3commercial chalcogenide glasses were measured at 3.39 μm and 4.8 μm.The standard deviation of the refractive index measurement system is 10-3with a measurement uncertainty of 0.002 9.The system can be useful to quickly and accurately measure the refractive index of bulk materials in the infrared band.

摘要： 针对分子生物学与环境监测领域高灵敏度特异性检测需求,提出一种基于反射光谱特征辨识的单端反射式光纤折射率传感器模型,并给出了这种基于多模干涉原理的单模光纤-无芯光纤(Single mode fiberNo core fiber,SM-NCF)串接结构传感机理及其理论模型.无芯光纤实质上是一种结构特殊的多模光纤,在实际应用中无芯光纤结构本身作为纤芯,外界环境介质当作包层,构成光波导结构.这与普通多模光纤相比,不需要采用氢氟酸对多模光纤的包层进行化学腐蚀,不会降低光纤的机械性能,也不会破坏芯模传输条件,可以更好的实现对周围环境折射率的传感监测.当无芯光纤所处外界环境折射率发生改变时,其波导结构和包层有效折射率均会发生改变,从而引起传输光信号的纵向传播常数和模场分布也会随之发生改变,最终导致不同波长对应传输光功率的变化.上述效应反映在反射光谱上,即干涉波谷对应的谐振波长、波谷峰值强度以及半波宽度发生相应变化,通过辨识该反射光谱特征就可实现对外界环境折射率的测量.借助光束传播法(BPM),数值模拟得到无芯光纤长度分别为自映像距离和非自映像距离时的SM-NCF内部光场能量分布规律,并制作了无芯光纤长度分别为自映像距离和非自映像距离的SM-NCF光纤折射率传感探头,将作为传感区域的无芯光纤一端与标准单模光纤熔接,采用磁控溅射技术在无芯光纤另一端面镀上金膜,用以提升反射光谱强度.在此基础上,搭建了基于SM-NCF终端反射型的光纤折射率试验系统,并开展了相关实验研究.研究结果表明,当无芯光纤长度是15 mm(自映像距离)时,随着液体折射率从1.331 5依次增大至1.390 2,SM-NCF反射光谱逐渐向长波方向偏移,其反射峰谐振波长对应的折射率灵敏度约为197.57nm· RIU-1,相关系数为0.93;反射峰值强度也呈现逐渐降低趋势,其折射率灵敏度约为-62.80dB·RIU-1.当无芯光纤长度是20 mm(非自映像距离)时,随着液体折射率依次增大,SM-NCF反射光谱呈现明显双峰现象,且均逐渐向长波方向偏移,dip2谐振峰波长折射率灵敏度约为133nm· RIU-1,相关系数为0.96;反射峰值强度也呈现逐渐降低趋势,其折射率灵敏度约为-31.66 dB·RIU-1.对比分析可知,不论是从反射峰谐振波长偏移的角度,还是从反射峰值强度的角度,自映像距离长度对应的SM-NCF终端反射型光纤传感器均具有较高灵敏度.对于相同折射率液体环境,非自映像距离长度对应的SM-NCF反射光谱半波宽度与自映像距离长度相比,呈现显著变窄趋势.相对于SMS透射型传感结构,当传感区域长度相同时,SM-NCF反射型结构能够实现对光波信号的往返两次调节.这种终端反射型SM-NCF传感器改进了传统透射型折射率传感器不便与待测液体相接触的缺点,具有结构简单、易于制作、抗电磁干扰能力强以及便于远程遥测等优点,能够为后续生化与环保监测领域研究应用提供有益支持.

摘要： 利用磁控溅射方法在玻璃衬底上沉积一层金膜作为光学薄膜基底,在金膜上滴涂不同浓度的待测氯化钠溶液.利用光线与金属和溶液界面的表面等离子体的耦合,通过白光后焦面上暗环的相对位置,结合表面等离子体的相关理论,得到不同浓度溶液的折射率,并且分析了基于后焦面成像测量液体折射率方法的误差来源,提出了提高测量精度的办法.该实验结合了高精度的微纳加工技术以及后焦面成像过程,提出了一种新的液体折射率测量方法,在物质分析以及传感等方面有重要应用.

摘要： 针对油品顺序输送中混油界面的鉴定问题,提出了一种利用表面等离子共振(SPR)技术检测油品种类的方法.论文选取90#汽油、93#汽油、97#汽油作为测量对象,根据不同油品介电常数的差异,通过检测不同油品流经SPR传感器表面后,引起的SPR共振角的变化,获得了不同油品的折射率.实验结果表明,SPR技术能够识别不同的油品种类,测量结果准确可靠,为今后在线、快速、精确的混油检测奠定了技术基础.%In order to identify the interface of mixed oils in product oil transportation , a method to deter-mine the product oil types based on surface plasmon resonance ( SPR) technique is proposed .Petrol 90#, petrol 93# and petrol 97#are measured in the paper .The SPR angle varies when different kinds of petrol with different dielectric constants flow through the SPR sensor .Subsequently , the refractive index of pet-rol measured is obtained by the SPR angle .The experiment results show that the refractive index meas-urements obtained through SPR sensor are accurate and reliable , which can identify different types of product oils.These experiments lay the technical foundation for future online , fast and accurate detection of the interface of mixed product oils .

摘要： 本文分析了水槽底面上形成的圆形暗斑的机理,建立了圆形暗斑图像与液体折射率之间的解析关系,提出一种新的液体折射率测量方法,可实现液体折射率原位、非接触测量,且测量精度较高.利用该方法测量了几种透明液体的折射率,并与阿贝折射仪的测量结果进行比较,结果表明,该方法的测量精确度与商用的数字阿贝折射仪相当(±2×10-4RIU).

摘要： 本文首先对少模光纤Bragg光栅基模及高阶模的耦合与传输特性进行了理论分析和模拟计算,提出通过测量基模与高阶模耦合对应的Bragg波长随外部折射率的变化,提高采用Bragg光纤光栅测量外部折射率变化的灵敏度.实验上通过腐蚀光纤外包层减小其包层厚度,测量了少模光纤Bragg光栅基模之间,以及基模与高阶模之间耦合对应的Bragg波长随外部折射率的变化情况.模拟分析和实验结果均表明,在相同外部折射率变化情况下,少模光纤基模与高阶模耦合对应的Bragg波长变化,比正、反向基模之间耦合对应的Bragg波长变化显著增大.本文在实验上对上述Bragg波长随温度的变化情况也进行了测量,结果表明它们有近似相同的温度系数,并提出了一种消除温度对折射率测量结果影响的新方法.这些结果为采用Bragg光纤光栅测量外部折射率变化提供了一种新的途径.

摘要： 该文指出了在光学玻璃折射率测量中目前使用的气压修正公式在折射率精密测量中的不适应与缺陷。并从空气折射率的最新计算公式入手，着重研究和提出了新的环境条件修正公式，指出在不同测试精度和不同测试条件下应采用不同的修正公式。

摘要： 基于几何光学理论和Airy理论，研究了几何光学彩虹角和折射率的关系，分析了均匀球散射强度角分布受直径和折射率的影响。分析发现，Airy峰的角位置主要由折射率来确定，而Airy峰间的间隔主要取决于粒子直径的大小。利用激光彩虹测试系统测量玻璃微珠的散射强度分布，反演玻璃微珠的直径和折射率，与微珠样品的理论结果比较，测量误差约为1％。该测量方法较传统方法具有高效、简便和安全的特点。

摘要： Yb:YP0.05V0.95O4晶体具有Yb:YVO4晶体荧光寿命长、储能能力强、吸收线宽宽等优点，并且进一步扩展了在发射波长的调谐能力。本文利用自准直法测量了室温下Yb:YP0.05V0.95O4晶体在0.488μm、0.6328μm、1.0795μm、1.3414μm波长下的折射率及双折射率，并与YVO4晶体进行比较，发现Yb:YP0.05V0.95O4晶体的折射率及双折射率均比YVO4晶体略小，基本保持了YVO4晶体折射率及双折射率大的特点。利用测量得到的折射率，计算得到了该晶体的色散sellmeier方程。

摘要： 为了安全、经济地运用蒸汽,需要对蒸汽的干度进行测量.采用光学折射率调制的方法测量蒸汽的干度,具有灵敏度高、测量范围和对输汽的状态干扰小的特点.研制的测量装置由干度、压力、温度传感器,信号放大、处理、控制系统,以及耐温耐压的不锈钢保温瓶结构组成.干度传感器采用蓝宝石作为折射率调制的敏感元件,应用光纤耦合进行信号的传递.测量时,装置由电池供电,完全独立地工作.测量结束后,装置内储存的数据回放给微机作进一步的处理、分析和给出需要的结果.实验室内用水和空气对装置的性能进行测试,装置具有稳定的信号输出.在温度为160°C,压力0.6MPa的锅炉输汽管道中的实际运用,光学折射率调制法的装置响应和锅炉的输汽过程特征相吻合.

摘要： 为了安全、经济地运用蒸汽,需要对蒸汽的干度进行测量.采用光学折射率调制的方法测量蒸汽的干度,具有灵敏度高、测量范围和对输汽的状态干扰小的特点.研制的测量装置由干度、压力、温度传感器,信号放大、处理、控制系统,以及耐温耐压的不锈钢保温瓶结构组成.干度传感器采用蓝宝石作为折射率调制的敏感元件,应用光纤耦合进行信号的传递.测量时,装置由电池供电,完全独立地工作.测量结束后,装置内储存的数据回放给微机作进一步的处理、分析和给出需要的结果.实验室内用水和空气对装置的性能进行测试,装置具有稳定的信号输出.在温度为160°C,压力0.6MPa的锅炉输汽管道中的实际运用,光学折射率调制法的装置响应和锅炉的输汽过程特征相吻合.

摘要： 为了安全、经济地运用蒸汽,需要对蒸汽的干度进行测量.采用光学折射率调制的方法测量蒸汽的干度,具有灵敏度高、测量范围和对输汽的状态干扰小的特点.研制的测量装置由干度、压力、温度传感器,信号放大、处理、控制系统,以及耐温耐压的不锈钢保温瓶结构组成.干度传感器采用蓝宝石作为折射率调制的敏感元件,应用光纤耦合进行信号的传递.测量时,装置由电池供电,完全独立地工作.测量结束后,装置内储存的数据回放给微机作进一步的处理、分析和给出需要的结果.实验室内用水和空气对装置的性能进行测试,装置具有稳定的信号输出.在温度为160°C,压力0.6MPa的锅炉输汽管道中的实际运用,光学折射率调制法的装置响应和锅炉的输汽过程特征相吻合.

摘要： 为了安全、经济地运用蒸汽,需要对蒸汽的干度进行测量.采用光学折射率调制的方法测量蒸汽的干度,具有灵敏度高、测量范围和对输汽的状态干扰小的特点.研制的测量装置由干度、压力、温度传感器,信号放大、处理、控制系统,以及耐温耐压的不锈钢保温瓶结构组成.干度传感器采用蓝宝石作为折射率调制的敏感元件,应用光纤耦合进行信号的传递.测量时,装置由电池供电,完全独立地工作.测量结束后,装置内储存的数据回放给微机作进一步的处理、分析和给出需要的结果.实验室内用水和空气对装置的性能进行测试,装置具有稳定的信号输出.在温度为160°C,压力0.6MPa的锅炉输汽管道中的实际运用,光学折射率调制法的装置响应和锅炉的输汽过程特征相吻合.

摘要： 本发明的氟化镁颗粒是含有至少一个氟化镁微粒的氟化镁颗粒，所述至少一个氟化镁微粒的每个都具有对被承载体进行承载的细孔。而且，所述至少一个氟化镁微粒是多个微粒，所述多个微粒中彼此相邻的微粒之间存在粒界空隙状细孔，粒界空隙状细孔是对所述被承载体进行承载的间隙。

摘要： 本申请涉及折射率的测量方法和折射率的测量装置。该测量方法包括：测量第一容器中的测试对象与第一介质的光路长度之和；将光引入到包括第一介质、但不包括测试对象的区域中，并测量第一介质的光路长度；测量第二容器中的测试对象与第二介质的光路长度之和，第二介质具有与第一介质的折射率不同的折射率；将光引入到包括第二介质、但不包括测试对象的区域中，并测量第二介质的光路长度；基于测量的光路长度和被测量了各光路长度的光路的实际距离来计算测试对象的折射率。

摘要： 本发明涉及折射率分布测量方法和折射率分布测量设备以及制造光学元件的方法。该折射率分布测量方法包括如下步骤：测量具有第一折射率的第一介质中的第一透射波前和具有不同于第一折射率的第二折射率的第二介质中的第二透射波前，以及通过利用第一透射波前和第二透射波前的测量结果以及基准被检物的每个透射波前移除被检物的形状分量，获得多个取向中的每一个取向中的被检物的折射率分布投影值，该基准被检物具有与被检物相同的形状以及具有特定的折射率分布，并且以与被检物的取向相同的取向位于第一介质和第二介质中的一个中，以及基于与该多个取向对应的多个折射率分布投影值计算被检物的三维折射率分布。

摘要： 本发明的氟化镁颗粒是含有至少一个氟化镁微粒的氟化镁颗粒，所述至少一个氟化镁微粒的每个都具有对被承载体进行承载的细孔。而且，所述至少一个氟化镁微粒是多个微粒，所述多个微粒中彼此相邻的微粒之间存在粒界空隙状细孔，粒界空隙状细孔是对所述被承载体进行承载的间隙。

摘要： 以高精度测量被检体的折射率。本发明涉及一种用于通过将来自光源的光分成被检光和参照光并且测量源自参照光与穿过被检体的被检光之间的干涉的干涉光来测量被检体的折射率的方法。在该方法中，被检体被布置于其群折射率在特定波长处等于被检体的群折射率的介质中，干涉光被测量，特定波长基于被检光和参照光之间的相位差的波长依赖性被确定，并且，与特定波长对应的介质的群折射率被计算为与特定波长对应的被检体的群折射率。

摘要： 本发明公开了一种便携式折射率测量装置和折射率测量方法，其中便携式折射率测量装置，包括沿光路依次布置的光源、样品池以及图像传感器，在光源与样品池之间还设有标定板，该标定板带有标定图案；所述图像传感器用于在样品池放置待测样品前后，分别获取标定图案的图像数据，以计算待测样品的折射率。本发明便携式折射率测量装置结构简单、便于携带且成本相对较低，可测量和实时监控透明固体、液体和气体的折射率。

摘要： 本发明涉及光学测量技术领域，公开了一种折射率测量设备、折射率测量方法和装置，该折射率测量设备的折射率测量范围可调，从而扩大了测量适用范围。该折射率测量设备包括产生可调节磁场的磁场发生装置，位于磁场发生装置所产生的磁场内且内部填充有磁流体的壳体，浸入磁流体内的光发射器、光接收器和被测量样品，与磁场发生装置和光接收器分别连接的控制处理器。光发射器用于朝向被测量样品发射光线，光接收器用于接收经被测量样品反射的光线，反射光线与入射光线的夹角为设定夹角；控制处理器用于判定是否发生全反射并根据发生全反射时的临界磁场强度确定磁流体折射率，及根据磁流体折射率和设定夹角确定被测量样品的折射率。

摘要： 本发明提出一种成品眼镜片折射率简易测量装置及成品眼镜片折射率测量方法，本发明的测量装置包括装置本体和测量组件；测量组件包括一根移动标尺，移动标尺通过标尺固定组件插接于装置本体内，并且移动标尺实现相对固定组件的竖直位移；装置本体的底部预设有安置镜面的通孔，移动标尺的首端抵触于装置本体的底部，以提出一种操作简单，快速无损测量成品眼镜片折射率的测量装置和测量方法。

摘要： 本发明公开了一种便携式折射率测量装置和折射率测量方法，其中便携式折射率测量装置，包括沿光路依次布置的光源、样品池以及图像传感器，在光源与样品池之间还设有标定板，该标定板带有标定图案；所述图像传感器用于在样品池放置待测样品前后，分别获取标定图案的图像数据，以计算待测样品的折射率。本发明便携式折射率测量装置结构简单、便于携带且成本相对较低，可测量和实时监控透明固体、液体和气体的折射率。

摘要： 本发明涉及光学测量技术领域，公开了一种折射率测量设备、折射率测量方法和装置，该折射率测量设备的折射率测量范围可调，从而扩大了测量适用范围。该折射率测量设备包括产生可调节磁场的磁场发生装置，位于磁场发生装置所产生的磁场内且内部填充有磁流体的壳体，浸入磁流体内的光发射器、光接收器和被测量样品，与磁场发生装置和光接收器分别连接的控制处理器。光发射器用于朝向被测量样品发射光线，光接收器用于接收经被测量样品反射的光线，反射光线与入射光线的夹角为设定夹角；控制处理器用于判定是否发生全反射并根据发生全反射时的临界磁场强度确定磁流体折射率，及根据磁流体折射率和设定夹角确定被测量样品的折射率。