迈克尔逊干涉仪

摘要： 为了消除光强扰动和相位调制深度对相位生成载波(PGC)解调的影响,提出一种基于混频滤波、相除和差分的相位解调算法——PGC解调改进算法。该算法通过滤波和微分两两相除以及差分、积分运算,使得解调信号不含任何变量。对PGC解调改进算法进行了理论分析和推导,利用Labview平台构建仿真模型,验证了该算法相对于传统解调算法的优势,搭建了基于迈克尔逊干涉的解调系统并进行实验验证。实验结果表明:在不同的相位调制深度情况下,PGC解调改进算法解调出的待测信号不会产生谐波失真;在不同光强的情况下,解调出的信号幅度保持一致。

摘要： 受当前实验教学设备集成化的影响,很多实验仪器都被做成了"黑箱子",使得实验教学难以达到预期的工程训练目标。该文以"迈克尔逊干涉仪实验"为对象,将其扩展为"基于迈克尔逊干涉仪的波长计设计与实现实验",并提出实验设计方案、系统定标方法和未知激光波长反演算法,并对两个已知输出波长的激光波长做了反演测量,测量结果与厂家标称值接近。该实验在学生操作过程中,实验系统由学生根据实验原理自助搭建,从而将实验原理、系统搭建、数据测量、数据分析和报告撰写融为一体,践行"新工科"人才培养理念,提高"新工科"人才培养目标的达成度。

摘要： 为提高高能电子成像的时间和空间分辨率,实验需低能散、低发射度、短脉冲的高品质束流。本文利用相干渡越辐射能谱分析法测量基于热阴极微波电子枪的高能电子成像用直线加速器的电子束团长度。通过用迈克尔逊干涉仪测量太赫兹辐射能谱,利用自相关曲线拟合法得到电子束团长度。实验结果表明,当束流宏脉冲峰值强度约为24 mA,即电荷量约为15 pC时,电子束团均方根长度约为0.7235 ps。另外,用Kramers-Kronig(K-K)相位分析法可重建一种可能的电子束团纵向分布。电子束团长度测量的研究可优化束流品质,对后续高能电子成像实验有重要的参考意义。

摘要： 众多教学者使用各种仿真实验方式对迈克尔逊干涉仪进行了教学辅助,如ZEMAX和Matlab软件。Matlab软件并非专门的光学仿真软件,缺乏直观性,ZEMAX主要仿真手段是几何光线的追迹,忽略了衍射和矢量等波动光学效应。本文采用了专门的物理光学仿真软件进行了迈克尔逊干涉仪仿真研究,分析了条纹特性,并进行了涡旋光干涉研究。验证了VirtualLab Fusion对于物理光学教学辅助的有效性。

摘要： 在大学物理实验迈克逊干涉实验光路观测干涉条纹的基础上,引入一种测量物体表面形貌的实验。实验要求学生通过改变参考镜的倾角引入光程差,以获得合适周期分布的干涉条纹,使用CCD或工业相机采集单帧干涉条纹图样,通过Matlab编写以傅里叶变换与频域滤波为主的算法处理干涉条纹,得到被测物体的表面形貌。

摘要： 迈克尔逊干涉仪是利用分振幅法获得相干双光束以实现干涉的重要精密光学研究仪器,自1881年研制发明至今已近140年。但在实践应用中,对其中的个别元部件作用的认识还存在一些分歧,对涉及到的光的干涉的一些概念的提法也存在一些争议。本文从最基本的光的干涉原理和概念出发,根据相关文献资料,结合杨氏干涉、等倾干涉、等厚干涉以及迈克尔逊干涉进行比对分析,给出合理的观点,以期平息尚有的分歧与争议。

摘要： 提出了一种采用结构光照明的迈克尔逊非相干数字全息成像系统,该系统利用空间光调制器SLM实现水平和竖直方向的余弦光栅照明模式,以提高成像系统的横向分辨率。利用MATLAB软件进行仿真成像和数值重建,得到了该系统下的高分辨率重建像,从理论上证明了这一方法可以有效提高非相干数字全息系统的分辨率。搭建了相应的非相干光自干涉数字全息成像系统,通过对USAF1951分辨率板进行成像,从实验上进一步验证了基于结构光照明的超分辨成像方法对该成像系统的适用性。

摘要： 数字全息技术可以记录目标物体的相位,进行无标记成像。通过并行偏振像移全息技术与迈克尔逊干涉仪结合,利用偏振相机与波片改进同轴迈克尔逊式全息显微镜,实现了单帧定量复场成像,动态成像和显微成像。实验结果表明,该方法可以单帧恢复物体的复场信息,可以动态成像,并且对小鼠肝细胞进行无标记、无接触定量相位成像。

摘要： 利用迈克尔逊干涉仪搭建一个模拟引力波探测的实验装置,在实验中分别使用光电法和视频示踪法记录声波引发的干涉条纹明暗变化情况,通过迈克尔逊干涉仪探测声波类比引力波的探测过程。实验具有测量结果准确、现象直观、平台易搭建的特点,可用于大学物理实验探究性教学和中小学科普教学。

摘要： 在建筑工程、机械装配和电子工业等部门的实际作业中,金属材料热膨胀会产生极大的影响,对热膨胀微小变化量的精确测量是非常重要的.该实验对迈克尔逊干涉仪进行适当的改进,使整套装置具有直接和间接测量热膨胀微小变化量的能力.通过手机拍摄观察屏上干涉圆环的变化过程,将视频图像输入基于MATLAB自主编写的计算分析程序中,在运行程序之后得到准确的干涉圆环变化量,从而反推出金属棒在这一过程中产生的微小变化量.这一实验扩展了迈克尔逊干涉仪在测量热膨胀微小变化量方面的应用,简化了数据处理过程,并且在教学科研领域均有一定的应用前景。

摘要： 实验基于迈克尔逊干涉仪测量透明介质折射率的两种方法.将待测透明介质插入迈克尔逊干涉仪光路中,通过白光干涉的彩色条纹测出光程变化,据此可测介质折射率.分别用两种方法测量了同一块透明玻璃片的折射率,计算了不确定度,并比较了两种方法的特点.

摘要： 为了减少迈克尔逊干涉仪实验中人为因素产生的误差,应用计算机图像处理技术,在传统迈克尔逊干涉仪的基础上构建了一套光波波长自动测量系统,该系统通过串口通讯协议,精准控制步进电机改变"动镜"的位置,获得固定微小光程差,从CCD相机采集干涉条纹图像,应用专用的图像识别软件,实现光源波长的测量.该系统既能满足大学物理实验教学的要求,还具备一定的扩展性,可供相关专业的高年级学生开展创新型实验.

摘要： 迈克尔逊干涉仪堪称光学仪器中的经典之作,但其调节过程却相对复杂,学生在使用过程中容易出现一些问题.本文介绍了两种快速调节的方法,并对常见的故障进行了分析.

摘要： 本文提出了一种基于迈克尔逊干涉仪及劈尖组合的测量透明液体折射率的方法:将迈克尔逊干涉仪进行了简单的改装,然后玻璃劈尖分别置入两个光路中,其中一个注满待测透明液体,另一个是空的.通过调节传动装置使注入液体劈尖在光路中的厚度发生缓慢变化,从而可以记录生出或消失的干涉条纹个数,进而可以测量液体的折射率.该方法操作简单,装置改装很小,测量精度高,具有很大的实用价值.

摘要： 针对迈克尔逊干涉仪实验人工计数干涉环时出现的视觉疲劳对眼睛的伤害以及由此引起实验结果人为误差过大的问题,在实验中引入一种计数装置势在必行,本文总结出光敏电阻和音频信号发生器的两种结构简单、易于实现的计数方式，对眼睛的负担大大降低，并且杜绝误差。

摘要： 结合实验教学提出迈克尔逊干涉仪辅助装置研究课题.装置解决激光干涉条纹——干涉圆环圆心处条纹变化时的测读问题,以提高测量精度,消除读数误差.同时开发出有光、无光计时功能,拓宽了该辅助装置的应用范围.

摘要： 针对以前市售的迈克尔逊干涉仪的缺点,笔者研制了一种新型等倾干涉演示系统.它具有对比度高、观看干涉环视场大(相对观看干涉环的人)、元件分离重量轻和便于搬动等优点,可适当增加观看干涉环的人数.实践证明它具有较好的演示效果.

摘要： 现有的气体激光器和半导体激光器为人们提供了众多相干性很好的单色光源,有些光源之间的波长差较小.利用精密迈克尔逊干涉仪的等厚干涉叠加法,测量叠加干涉条纹清晰-模糊-清晰的变化距离,用已知光源波长就可算出另一光源的波长.

摘要： 本文通过实验分析论证了在用迈克尔逊干涉仪测量钠光相干长度实验中,由于条纹形状变化引起的测量误差是不容忽视的,得出了利用等倾干涉中的圆形条纹测量精确度更高的结论.

摘要： 本文设计了一个可调直流稳压电源,利用可调直流稳压电源向压电陶瓷施加电压,通过改变电压大小使得压电陶瓷产生不同的形变,再利用迈克尔逊干涉仪测量压电陶瓷形变量的大小,并利用三种实验方法对实验结果进行分析处理,提高测量精度.该实验将电学实验和光学实验相结合,通过对实验结果进行分析,研究了压电陶瓷的压电特性.

摘要： 一种干涉仪，包括：用于在分裂位置将输入光束分裂成第一光束和第二光束的装置；以及用于在重组合位置将第一光束与第二光束重组合的装置。该干涉仪被设计成使得第一光束将行进从分裂位置到重组合位置的第一光程长度，而第二光束将行进从分裂位置到重组合位置的第二光程长度，其中用于重组合的装置包括被定位成反射第一光束的第一反射器，其中用于重组合的装置进一步包括被定位成反射第二光束的第二反射器，并且当在以包括时间间隔的数据速率来调制输入光束的情况下，第一反射器和第二反射器中的一个与分裂位置分开一个距离，该距离足以使得第一光程长度与第二光程长度的光程长度差约等于时间间隔乘以光速。

摘要： 一种干涉仪，包括：用于在分裂位置将输入光束分裂成第一束和第二束的装置；以及用于在重组合位置将第一束与第二束重组合的装置。该干涉仪被设计成使得第一束将行进从分裂位置到重组合位置的第一光程长度(OPL)，而第二束将行进从分裂位置到重组合位置的第二OPL，并且使得当以包括时间间隔的数据速率来调制输入光束时，第一OPL与第二OPL的光程长度差约等于时间间隔乘以光速。

摘要： 本发明涉及一种通过迈克尔逊型自由光束干涉仪产生二维干涉图的方法，所述干涉仪包括扩展的、空间上部分相干的光源和二维的光探测器，其中所述光源的光被包含半透的分束镜的分束器分割成样品光束和参考光束，并被输送至样品臂和参考臂，其中从样品返回的样品光束被通过分束镜导引至光探测器，其中从参考臂发出的参考光束在光探测器上与样品光束形成预定的大于零的角度，其中所述参考臂的长度是可变的，其特征在于，参考光束是借助在每个反射平面中的奇数个反射，在至少一个参考臂区段中以与自身侧向错开并且反向平行延伸的方式，被导引穿过固定布置在参考臂的输出处借助衍射或折射使光偏转的元件。

摘要： 本发明公开了一种迈克尔逊干涉仪虚拟仿真系统及迈克尔逊干涉实验方法，系统包括计算设备和虚拟现实设备，计算设备构建有仿真的迈克尔逊干涉实验装置，虚拟现实设备包含定位器、VR手柄和VR头戴式显示设备，VR头戴式显示设备输出VR环境下的迈克尔逊干涉实验装置；VR手柄用于调控VR环境下的迈克尔逊干涉实验装置；定位器用于定位VR手柄和VR头戴式显示设备，并将定位数据发送给计算设备。计算设备用于根据定位数据输出调控后的VR环境下的迈克尔逊干涉实验装置以及干涉条纹实验现象，同时将仿真的迈克尔逊干涉实验装置进行同步更新。本发明能够模拟迈克尔逊干涉实验光路搭建以及现象观测的过程。

摘要： 本发明公开了一种用于迈克尔逊干涉仪的干涉条纹自动计数方法及装置，方法步骤如下：初始化干涉条纹计数值，将光电传感器对准干涉条纹，调节迈克尔逊干涉仪的鼓轮同时采集光电传感器输出的模拟电压信号，过滤除去50Hz的人工照明装置光源干扰信号并转换为数字电压信号，将数字电压信号进行二值化处理转换为高电平或低电平，当检测到从低电平向高电平跳变时，将干涉条纹计数值加1并输出；装置包括带有主控电路板和电源电路板的主机箱，主机箱上设有电源开关、电源插座、金属软管、按键单元、液晶显示屏和电源指示灯，主控电路板上设有前端放大电路、50Hz光源滤波电路、模数转换电路、微处理器。本发明具有计数准确度高、抗干扰性强、计数效率高等优点。

摘要： 本发明公开了一种迈克尔逊干涉仪虚拟仿真系统及迈克尔逊干涉实验方法，系统包括计算设备和虚拟现实设备，计算设备构建有仿真的迈克尔逊干涉实验装置，虚拟现实设备包含定位器、VR手柄和VR头戴式显示设备，VR头戴式显示设备输出VR环境下的迈克尔逊干涉实验装置；VR手柄用于调控VR环境下的迈克尔逊干涉实验装置；定位器用于定位VR手柄和VR头戴式显示设备，并将定位数据发送给计算设备。计算设备用于根据定位数据输出调控后的VR环境下的迈克尔逊干涉实验装置以及干涉条纹实验现象，同时将仿真的迈克尔逊干涉实验装置进行同步更新。本发明能够模拟迈克尔逊干涉实验光路搭建以及现象观测的过程。

摘要： 本发明属于光纤传感技术领域，具体涉及基于迈克尔逊干涉仪的微型偏轴光纤迈克尔逊非本征型加速度计，由加速度传感结构、第一传感器支撑结构、光纤尾纤、第一在线型法拉第旋光器、第一光纤信号臂、光耦合器、第二光纤信号臂、第二在线型法拉第旋光器、第二传感器支撑结构组成，所述加速度传感结构封装在第一传感器支撑结构和第二传感器支撑结构之间，第一光纤信号臂通过第一在线型法拉第旋光器与光纤尾纤相连接；本发明通过在信号臂中插入在线型法拉第旋光器可以消除偏振衰落的影响，从而提高测量结果的稳定性，通过采用差动结构，能有效消除探头的共模噪声，并提高传感器的测量灵敏度。

摘要： 本发明涉及一种以迈克尔逊干涉仪为基础的多功能干涉仪，包含光学平板，底壳座，上盖，位移粗调模块，位移细调模块，分光棱镜，扩束镜，光源，反射镜架，通过反装在光学平板背面的位移粗调模块进行粗调，通过带有杠杆的位移细调模块进行细调，整机并带有上盖,可进行弱光检测,本装置操作简单，精度好，维护简便可靠。

摘要： 本发明公开了一种用于迈克尔逊干涉仪的干涉条纹自动计数方法及装置，方法步骤如下：初始化干涉条纹计数值，将光电传感器对准干涉条纹，调节迈克尔逊干涉仪的鼓轮同时采集光电传感器输出的模拟电压信号，过滤除去50Hz的人工照明装置光源干扰信号并转换为数字电压信号，将数字电压信号进行二值化处理转换为高电平或低电平，当检测到从低电平向高电平跳变时，将干涉条纹计数值加1并输出；装置包括带有主控电路板和电源电路板的主机箱，主机箱上设有电源开关、电源插座、金属软管、按键单元、液晶显示屏和电源指示灯，主控电路板上设有前端放大电路、50Hz光源滤波电路、模数转换电路、微处理器。本发明具有计数准确度高、抗干扰性强、计数效率高等优点。

摘要： 本实用新型涉及一种以迈克尔逊干涉仪为基础的多功能干涉仪，包含光学平板，底壳座，上盖，位移粗调模块，位移细调模块，分光棱镜，扩束镜，光源，反射镜架，通过反装在光学平板背面的位移粗调模块进行粗调，通过带有杠杆的位移细调模块进行细调，整机并带有上盖,可进行弱光检测,本装置操作简单，精度好，维护简便可靠。