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基于直角棱镜的气体传感器在能见度测量中的应用

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中国激光 2006年第1期33卷 81-84页

作者：肖韶荣高志山廖延彪南京信息工程大学电子工程系江苏南京2100442 南京理工大学电光学院江苏南京210092 清华大学电子工程系北京100084

用基于两个相同直角棱镜构成的气室,以不同的灵敏度分时测量气室的输出光强度,来测定大气消光系数,再根据科施米德(Koschmieder)定律计算大气能见度。测试结果表明,用基于直角棱镜的气室测量的数值与直接透射法所测的数值具有很好的相关... 详细信息

用基于两个相同直角棱镜构成的气室,以不同的灵敏度分时测量气室的输出光强度,来测定大气消光系数,再根据科施米德(Koschmieder)定律计算大气能见度。测试结果表明,用基于直角棱镜的气室测量的数值与直接透射法所测的数值具有很好的相关性,相关系数为0.98;直角棱镜底面的轻度污脏对测量的影响可不考虑,该方法抵抗环境污染影响的能力较强,提高了长期可靠性。气室输出光束被聚焦后,用光纤束接收并传输到光电探测器,有效抑制了旁轴光束的干扰,光纤分布的不均匀性产生的附加误差小于2.0%。将暴露大气中的光学元件加热,控制了结露现象产生的影响。

关键词：大气光学能见度测量气体传感器直角棱镜

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滚转角测量中直角棱镜相位损失及解决方法

西安交通大学学报 2014年第9期48卷 112-116页

作者：李朝辉王昭黄军辉汤善治郭俊杰西安交通大学机械工程学院西安710049 陕西恒通智能机器有限公司西安710049

在利用正交偏振光外差干涉相位法测量数控机床滚转角误差的过程中,发现反射元件直角棱镜造成的相位损失对系统分辨率产生了不可忽略的影响,通过琼斯矩阵运算,量化了该相位损失对实验结果的影响,并进行了实验验证;同时,针对相位损失问题... 详细信息

在利用正交偏振光外差干涉相位法测量数控机床滚转角误差的过程中,发现反射元件直角棱镜造成的相位损失对系统分辨率产生了不可忽略的影响,通过琼斯矩阵运算,量化了该相位损失对实验结果的影响,并进行了实验验证;同时,针对相位损失问题,提出了基于高反膜相长干涉原理的解决方法。结果表明:直角棱镜引入的相位损失使测量系统在灵敏区的放大倍数降低了40.7%,而基于平面反射镜的解决方案基本消除了相位损失对测量系统分辨率的影响;滚转角误差引起的相位变化幅度由原来的55.8°上升到使用平面反射镜时的349.2°,与参考实验数据358.5°的变化幅度十分接近,从而证明了应用高反膜相长干涉原理解决相位损失问题的可行性。该原理和方法同时为解决全反射导致的光学相位变化问题提供了理论依据和解决思路。

关键词：滚转角直角棱镜相位损失相长干涉平面反射镜

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直角棱镜腔偏振耦合输出特性研究

激光与红外 2016年第10期46卷 1244-1249页

作者：罗旭王鹏飞华北光电研究所北京100015

激光器采用直角棱镜腔具有较好的稳定性,在军用激光器中应用广泛,由于直角棱镜内发生全反射产生相移,耦合输出透过率与耦合波片的相移量、光轴方位角,以及直角棱镜材料和棱线方向有关,直角棱镜与波片的不同组合能够达到的最高耦合透过... 详细信息

激光器采用直角棱镜腔具有较好的稳定性,在军用激光器中应用广泛,由于直角棱镜内发生全反射产生相移,耦合输出透过率与耦合波片的相移量、光轴方位角,以及直角棱镜材料和棱线方向有关,直角棱镜与波片的不同组合能够达到的最高耦合透过率不同;对直角棱镜偏振耦合特性进行了理论分析,并采用MATLAB软件计算不同相移波片的方位角与偏振透过率的关系,并对光波耦合过程中偏振状态变化进行了模拟,对不同材料直角棱镜的耦合特性进行了对比,并根据理论分析进行实验验证,这些研究对直角棱镜谐振腔的设计、调试以及直角棱镜材料的选择具有实际意义。

关键词：激光物理直角棱镜偏振耦合透过率

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直角棱镜扫描器分析

光学技术 1991年第4期17卷 29-32页

作者：孟剑奇吴长发航空部014中心华中理工大学工程光学系

用旋转直角棱镜系统可以同时替代传统f—θ透镜系统和旋转多面体反射镜两个光学部件,实现高精度的光束恒速扫描。本文对此旋转直角棱镜系统进行了较为全面的分析,主要包括原理分析,线性系数k值的确定,参数误差的影响等,并且给出了一些... 详细信息

用旋转直角棱镜系统可以同时替代传统f—θ透镜系统和旋转多面体反射镜两个光学部件,实现高精度的光束恒速扫描。本文对此旋转直角棱镜系统进行了较为全面的分析,主要包括原理分析,线性系数k值的确定,参数误差的影响等,并且给出了一些计算结果。

关键词：直角棱镜扫描器透镜

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基于双直角棱镜的光纤光度传感器

仪表技术与传感器 2014年第9期 3-5页

作者：吴刚刘月明高晓良中国计量学院光学与电子科技学院浙江杭州310018

设计了一个结构紧凑、灵敏度可调的双直角棱镜反射室,并结合光纤传感技术用于溶液光度分析,通过测量吸光度确定水中痕量物质的浓度和消光系数。带尾纤的自聚焦准直透镜发射的检测光束在反射室内往返4次,最后由接收光纤接收。论述了光度... 详细信息

设计了一个结构紧凑、灵敏度可调的双直角棱镜反射室,并结合光纤传感技术用于溶液光度分析,通过测量吸光度确定水中痕量物质的浓度和消光系数。带尾纤的自聚焦准直透镜发射的检测光束在反射室内往返4次,最后由接收光纤接收。论述了光度传感器的检测原理及棱镜反射室的设计方法,分析给出了棱镜室中光束的传输特性方程,以及单波长法测浓度和消光系数的测量方程,并通过实验进行了研究。结果表明,通过改变两棱镜底面间距,可调节光程,进而改变传感器灵敏度;该光度传感器的灵敏度为普通单程吸收池灵敏度的4倍,更加适合痕量物质的检测。

关键词：光纤传感器光度测量直角棱镜灵敏度

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直角棱镜用作自准直反光镜的光学特性

宇航计测技术 2009年第4期29卷 1-3,21页

作者：张俊杰李政阳天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 北京航天计量测试技术研究所北京100076

针对光学准直系统中用作反射镜的直角棱镜的特点,使用三维空间解析几何方法,对入射光线与反射光线的空间位置进行分析,推导出了直角棱镜的棱线水平度(或铅垂度)对斜瞄时测量结果影响的计算公式,并进行了实验验证。

关键词：直角棱镜准直系统方位瞄准

一种车载小直角棱镜方位自动测量系统误差分析

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导弹与航天运载技术 2018年第3期 88-92页

作者：王学根孙煜贺永喜姜华北京航天发射技术研究所北京100076

采用矢量分析的方法从理论上推导出了直角棱镜与自准直光管各种姿态变化情况对方位测量的影响,得出了自准直光管绕光轴的横滚等效于直角棱镜棱线倾斜工况,二者产生的方位测量误差公式一致;并对姿态变化引入的方位测量误差提出了补偿措施。

关键词：直角棱镜姿态矢量法自准直光管误差

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LD抽运直角棱镜腔电光调Q固体激光器

激光与红外 2007年第7期37卷 617-620页

作者：张晶卢常勇张玺万强王小兵武汉军械士官学校光电技术研究所湖北武汉430075

为了改善在热传导冷却非均匀抽运条件下,热效应引起的光束质量和输出稳定性的下降,采用了半圆柱面LD阵列结合直角棱镜谐振腔结构,获得高稳定性、高光束质量的激光输出。所研制的样机在重频20Hz工作,单脉冲能量75mJ,光轴漂移量小于0.1m r... 详细信息

为了改善在热传导冷却非均匀抽运条件下,热效应引起的光束质量和输出稳定性的下降,采用了半圆柱面LD阵列结合直角棱镜谐振腔结构,获得高稳定性、高光束质量的激光输出。所研制的样机在重频20Hz工作,单脉冲能量75mJ,光轴漂移量小于0.1m rad,远场发散角2.2m rad,输出稳定性≤3%。

关键词： LD 直角棱镜电光调Q 激光器

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直角棱镜的保偏反射膜设计及分析

中国激光 2015年第3期42卷 333-338页

作者：李朝辉王昭黄军辉齐静雅余宝郭俊杰西安交通大学机械工程学院陕西西安710049 陕西恒通智能机器有限公司陕西西安710049

光波经过光学位移反射器后,由于全反射的存在,入射光的s偏振分量和p偏振分量在相位上将产生一个额外的常量差值,这将导致出射光相对于入射光的偏振状态发生变化。通过分析高反膜的反射机理及其结构特征,同时结合直角棱镜的几何结构,提... 详细信息

光波经过光学位移反射器后,由于全反射的存在,入射光的s偏振分量和p偏振分量在相位上将产生一个额外的常量差值,这将导致出射光相对于入射光的偏振状态发生变化。通过分析高反膜的反射机理及其结构特征,同时结合直角棱镜的几何结构,提出了基于高反膜膜系结构的直角棱镜保偏膜设计方法,该方法通过将设计膜系镀制到直角棱镜的两直角面上,使光束经过直角棱镜平行反射后,偏振状态保持不变。同时,对该方法进行了可行性研究和误差分析。结果表明,该方法结合目前成熟的高反膜制作工艺,理论可行,易于实现商业化应用;对于光波的小角度入射误差而言,方案所述镀膜直角棱镜的保偏特性表现出良好的稳定性。

关键词：光学设计保偏膜干涉高反膜直角棱镜