偏振干涉论文_王洪亮,梁静秋,梁中翥,王维彪,吕金光

导读:本文包含了偏振干涉论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:偏振,干涉仪,位移,系统,电流,光程,密度。

偏振干涉论文文献综述

王洪亮,梁静秋,梁中翥,王维彪,吕金光[1](2019)在《傅立叶变换型线偏振干涉成像系统分析与设计》一文中研究指出为满足中波红外高空间分辨率偏振干涉测量需求,本文提出一种基于微型静态干涉原理的中波红外线偏振干涉成像系统。该系统不含狭缝,具有信息量多,光通量大等优点。介绍了线偏振干涉成像系统的工作原理,采用近轴光学理论计算了初始结构参数,进行了系统优化设计。分析了入射光分别为完全非偏振光和线偏振光时系统的透过率,给出了系统所能探测的最小辐射强度。为了降低探测器强度的随机波动对偏振测量的影响,采用等权重方差优化了系统的偏振测量矩阵,并通过数值仿真验证了方法的正确性。最后,分析了偏振片的旋转误差对偏振测量的影响,给出了偏振探测精度为2%时的偏振片旋转公差容限。设计结果表明:傅立叶变换型线偏振干涉成像系统成像质量良好,在探测器的特征频率17 lp/mm处,各视场的调制传递函数值均大于0. 6,满足系统的使用需求。(本文来源于《中国光学》期刊2019年03期)

李维明[2](2019)在《EAST上CO_2色散干涉仪的研制及偏振干涉仪实验研究》一文中研究指出电子密度是聚变等离子体的重要参数之一,聚变的反应率与等离子体密度的平方成正比,高密度下的等离子体运行更是各个聚变装置希望达到的目标。然而,通过一系列实验表明,等离子体运行具有一定的密度上限,突破这个密度上限,等离子体必然发生大破裂。这一发现极大的限制了聚变工程的前进与发展。在此基础上,对于等离子体密度极限的研究以及实现高密度等离子体运行显得尤为重要。对于高密度放电等离子体电子密度测量,传统的干涉仪由于受到机械振动及密度条纹翻转计算错误的影响,测量精度和准确度较差,由此新型干涉仪得到了迅速发展。其中,二氧化碳色散干涉仪成为近期等离子体电子密度诊断的热点之一。本文基于EAST装置运行的最高弦平均密度(1020m-3)参数,设计研制了一套基于调制振幅比的9.3μm二氧化碳色散干涉仪系统。由于系统参考道与探测道激光光束同轴,该系统在原理上直接消除了机械振动的影响,无需复杂、昂贵的减震系统支撑;同时,二氧化碳波段激光干涉仪在现阶段放电条件下电子密度测量的相位至多产生一次条纹翻转。本文首先介绍了色散干涉仪的诊断原理,提出了EAST上色散干涉仪系统的概念设计方案并分析系统可能出现的误差来源。然后,介绍了该系统的研制方案,包括光学设计和台面实验测试两大部分。光学设计部分阐述了系统的光路设计及系统主要部件的参数设计;随后,在系统设计方案的基础上进行台面实验进行验证。该系统对电子密度的测量是通过两束二次谐波之间的相位分析得到的,因此,对产生二次谐波的倍频晶体的研究必不可少。通过对二次谐波进行测量分析,验证了不同功率原始激光下倍频光与倍频晶体放置角度之间的关系;利用wedge替代等离体子进行系统可行性测试,通过短距离可行性测试从系统原理上验证系统的可行性,而后进行了与EAST上系统设计相同的设计参数进行1:1台面测试,验证了该系统在装置上运行的可行性。系统在EAST上系统安装部分包括了叁个方面:系统的机械支撑、探测与采集和数据处理。在数据处理方面,一方面存储系统原始信号用于系统离线计算,提供高分辨率的密度计算结果分析;另一方面使用锁相放大器配合FPGA编程,可对原始信号进行快速硬件处理,实现等离子体电子密度的实时计算,满足PCS实时控制要求并为EAST实验炮间分析奠定基础。此外,本文还基于EAST上偏振干涉仪(POINT)系统测量获得等离子体垂直位移,为EAST和将来聚变堆提供了一种可用的非感应测量等离子体位移的方法;基于POINT系统电流分布的高时间分辨测量,研究了EAST上中性束注入下等离子体自发电流驰豫过程。基于偏振干涉仪系统电子密度和法拉第旋转角测量结果,通过等离子体电子密度、电流密度及平衡磁重建技术(EFIT)等多种方法计算并进行对比分析,验证等离子体垂直位置在放电过程中的存在及变化;通过对NBI驱动下等离子体电子密度扰动及电流分布在H-L模转换过程中的变化,发现电流分布的驰豫时间小于电流扩散时间,存在等离子体自发电流驰豫过程,揭示了等离子体电子密度扰动与电流输运的非线性耦合对电流驰豫过程的影响。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-20)

王双,黄建设,杨秀荣[3](2018)在《双偏振干涉技术(DPI):生物分子相互作用研究的新工具》一文中研究指出双偏振干涉(dual polarization interferometry,DPI)技术是近年来发展起来的一种免标记、实时、高灵敏和高分辨率的表面分析技术.它能够精确测量分子相互作用界面层的密度、厚度和质量的绝对值,可实时获取分子相互作用过程的动力学和结构信息.本文简单介绍了DPI的测量原理、仪器组成并对其与相关检测技术的对比进行了简要的概述;着重介绍了近10年来DPI技术在生物分子相互作用研究方面的应用进展,主要包括蛋白质之间以及与其他分子的相互作用,DNA与各种分子之间的相互作用,生物膜与其他分子的相互作用,蛋白质的吸脱附、聚集和结晶过程监测等;并对DPI技术未来的发展进行了展望.随着技术的不断发展,DPI将会在生物分析、纳米材料表征、能源相关表/界面研究等方面得到广泛应用.(本文来源于《中国科学:化学》期刊2018年08期)

朱翔[4](2018)在《EAST多道远红外激光偏振干涉仪系统数据处理研究》一文中研究指出电子密度、电流密度及其分布是研究托卡马克装置等离子体约束和输运、MHD(magnetohydrodynamic)不稳定性等行为的关键参数。电子密度、电流密度的有效测量和分布的获得对托卡马克装置实验至关重要。远红外激光诊断系统是托卡马克装置测量等离子体线积分电子密度和法拉第旋转角的有效方法,利用测得的数据再结合适当的反演方法,可以给出等离子体电子密度分布和磁场信息。目前,在东方超环EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)上有两套可以测量等离子体线积分电子密度的诊断,包括氰化氢(HCN)干涉仪系统和POINT(polarimeter/interferometer)偏振干涉仪系统,分别测量垂直(3道)和水平(11道)方向的线积分电子密度值。此外,POINT系统还可以测量等离子体的法拉第旋转信息。EAST装置偏振干涉仪系统发展经历了两个阶段。2015年之前,POINT系统包含5道测量道。我们利用该系统测得的线积分电子密度数据,结合EAST装置上微波反射仪系统测得的边界电子密度剖面,发展了一套基于PARK矩阵(PARK-matrix)方法的密度反演程序,获得了准确的电子密度分布。2015年以后,POINT系统测量道增加到11道,本文基于升级后的系统对密度反演方法进行了进一步的升级和优化。特别是通过对微波反射仪系统数据和POINT系统数据的标定与统计,获得了在等离子体边界POINT系统测量道无法覆盖的区域的线积分电子密度值与POINT系统第一和第十一两道测量值之间的系数关系,利用这个系数关系对电子密度反演过程中边界区域部分的电子密度剖面加强了约束。在升级的密度反演程序中,密度的输入数据减少为仅需要POINT诊断系统提供,同时保证了计算结果的精度。此外,计算过程中优化了密度剖面反演程序中数据的输入步骤,对实验数据中存在的零漂、诊断数据缺失等都进行了考虑,使整个程序更加的便捷和人性化。在EAST装置发展高参数运行过程中,利用获得的高时间分辨率、高精度的电子密度分布,研究了内部输运垒(internal transport barrier,ITB)形成和崩塌过程中密度剖面的变化。将密度对位置进行求导处理,进一步定量地研究了这一物理现象的发生和发展过程,为内部输运垒的研究提供了重要的支持。从高时间分辨率、高精度的电子密度分布出发,进一步完善了 EAST装置上电流密度分布反演,获得了更加精确的电流密度分布结果。通过外部磁测量得到的数据结合EFIT(equilibrium fit)平衡反演程序可以给出初始的等离子体磁面和电流密度分布信息,再通过加入POINT系统测量的法拉第旋转信息,可以对芯部区域的等离子体信息进行补充和完善,进一步加强约束,提高计算结果的精度。对于修正方法里面极向磁通(磁场)的修正过程,不依赖EFIT程序进行迭代,而是更加关注局域区域的修正。在EAST装置上开展的高归一化比压的物理实验中,利用POINT系统的数据对ITB形成和崩塌过程中电子密度分布进行了演化,同时用法拉第旋转信息对安全因子(q)剖面进行了约束,结合试验中特殊的物理现象——锯齿和鱼骨模不稳定性,对修正后的安全因子剖面进行了校核,结果显示,计算结果与对应的物理现象可以很好地吻合,验证了该方法的可行性。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-20)

王田,牛明生,步苗苗,韩培高,郝殿中[5](2018)在《新型双通道差分偏振干涉成像系统》一文中研究指出针对Wollaston棱镜和Savart偏光镜(SP)组合的差分成像光谱系统存在光线溢出和无法改变系统光程等问题,设计了一种新型双通道差分偏振干涉成像系统.此系统不仅可获取正交偏振图像,还可以通过调整Savart偏光镜的厚度来改变系统光程.介绍了该系统的结构、理论原理,并利用琼斯矩阵推导出四束偏振光线的复振幅及其相干光干涉强度表达式.分析了宽视场Savart偏光镜(WSP)和可调光程的Savart偏光镜(MSP)的分束特性,得出WSP相较于SP具有更好的剪切能力和WSP可优化系统光路的结论.获得了不同楔形结构角下MSP的光程差、横向剪切量随楔形移动量的变化曲线.通过实验验证,获取了不同剪切量下的干涉图像和复色光下平行、垂直分量的空间图像,进而获得了总的强度图像和差分强度图像.得出差分强度图像相较于偏振强度图像具有较高对比度的结论.研究结果对双通道成像光谱系统的性能优化具有一定的参考意义.(本文来源于《物理学报》期刊2018年10期)

邹志勇[6](2018)在《EAST偏振干涉仪研制》一文中研究指出等离子体电子密度和电流密度是核聚变等离子体的主要参数。在托卡马克运行模式研究中发现,等离子体电流参与了等离子体的磁流体平衡的过程。当采用离轴电流驱动实现电流中空分布的情况下,可以建立等离子体内部输运垒进而可以显着改善等离子体芯部区域约束情况。研究认为这是由于电流密度剖面的改变进而导致磁剪切的改变,并影响等离子体的输运,使其由反常输运降低到了新经典输运的水平,从而促使了内部输运垒的建立。由于等离子体电流密度分布与磁流体的稳定性密切相关,因此在托卡马克或者未来聚变反应堆中,电流分布的测量与反馈控制至关重要。经过多年的发展,偏振干涉仪被认为测量电子密度和电流分布最可靠的手段之一。为了配合EAST全超导托卡马克放电实验,开展不同放电位形、不同壁条件、不同加热功率、长脉冲运行条件下电流密度的观测和行为的研究,我们需要对电流密度诊断进行改进优化。本文的主要工作发展11道偏振干涉仪系统,实现系统的空间分辨率及电流分布的高精度测量。主要工作为:完成系统的光学和机械设计;分析了各种系统误差并对其进行误差标定、提高系统测量精度,完善了系统的标定方法和标定精度;开展了驻波误差的理论分析,并在实验中对其进行了消除。利用偏振干涉仪准确的进行了电流分布、电子密度分布、电子密度扰动等物理参数的准确测量和分析。本文首先对干涉仪和偏振仪的测量原理进行阐述,介绍了偏振干涉的几种测量方法并进行对比,并着重对POINT系统所采用的叁波法技术进行阐述。通过对高斯光束传播原理和远红外光学元件的分析,对11道偏振干涉仪进行了详细优化的光学设计,其中包括:光路设计、光路系统模拟、光学元件尺寸设计等;随后对偏振干涉仪的光学平台、光学塔架的机械稳定性设计进行描述,介绍系统的机械振动测试,最终确定由光学平台和光学塔架造成的振动误差小于系统的测量精度;为了提高偏振干涉仪法拉第旋转角的测量精度,同时保证偏振干涉仪测量数据真实性、可靠性,我们对偏振干涉仪的误差进行了详细分析及计算,并给出相应的处理方法;结合法拉第旋转角的测量数据,详细分析了杂散光效应对偏振测量的影响,并设计了一种光学隔离器以减少杂散光的干扰,极大的提高了法拉第旋转角的测量精度;通过对系统共线调节、偏振态调节,杂散光消除等关键技术问题的解决,EAST偏振干涉仪系统可以准确地给出电子密度分布和电流密度分布。最终系统的测量精度为:时间分辨率为1微秒;电子密度测量精度为1×1017m-3;法拉第旋转角测量精度为0.1°。最后文中给出了 EAST偏振干涉仪的实验测量结果,给出了高时间分辨率、高精度的电子密度和法拉第旋转角测量数据,并利用实时数字比相系统(DPD),实时输出测量结果给等离子体控制系统(PCS),利用电子密度数据为等离子体放电提供密度反馈控制,也为电流分布和垂直位移反馈控制奠定基础。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-02)

丁子玲[7](2018)在《双偏振干涉技术研究残余聚合物在油水界面的吸附行为》一文中研究指出随着聚合物驱油技术的广泛应用,油气开采带来的环境问题日益突出。尽管该项技术驱油效果好,但其采出污水的处理问题,由于残余聚合物的存在,一直困扰着油田生产且未根本的解决。研究表明,聚合物在油水界面的吸附是导致聚驱采出污水油水乳状液稳定的根本原因。然而,目前未见文献报道有直接的方法可定量地表征残余聚合物在油水界面的吸附行为,关于残余聚合物在油水界面的吸附研究较少,残余聚合物在油水界面的吸附机理尚不清楚。因此,发展一种高灵敏性、非破坏性、原位的油水界面分析方法,系统研究残余聚合物在油水界面的吸附,揭示聚合物在油水界面的吸附机理具有十分重要的意义。双偏振干涉技术(Dual polarization interferometry,DPI)是近年来发展起来的一项新型界面光学检测技术,它能够灵敏地检测物质分子与表/界面相互作用过程中,界面质量、厚度和密度的实时变化。本论文利用DPI技术,建立了一种可同时定性与定量地研究残余聚合物在油水界面吸附的实验方法,实时动态地监测了残余聚合物在油水界面的吸附过程。本文选择沥青质模型化合物(C5Pe),将其涂覆在DPI传感芯片表面,通过方法选择及条件优化,构建了油水界面体系;利用含疏水单体的聚丙烯酰胺(HAPAM)与油水界面层的相互作用过程中所引起DPI芯片表面渐逝场的灵敏变化,获得了传输光波的干涉强度及相位变化;依据Maxwell方程和DeFeijter方程对数据进行了解析,获得了HAPAM在油水界面层上吸附质量、厚度和密度的变化;通过HAPAM在油水界面层上吸附质量、厚度和密度的灵敏变化,研究了 HAPAM在油水界面的吸附动力学、吸附层形态及吸附热力学内容;探讨了 HAPAM分子量、体系盐含量、原油各组分以及聚合物分子链段结构对吸附行为的影响。同时结合油滴破裂速率及油水界面扩张模量实验,探究了在不同影响因素下,残余聚合物对油水界面稳定性的影响,并结合DPI界面吸附实验结果,推断了 DPI吸附与界面稳定性的关系,揭示了残余聚合物稳定油水界面的吸附作用机理。研究表明,HAPAM在油水界面层上经历了扩散、吸附、解吸叁阶段作用。随HAPAM溶液浓度变化,吸附层呈现出两种不同形态。当HAPAM浓度为500 mg/L,HMPAM分子先以“平躺”方式吸附,随后以“部分接触”方式吸附于油水界面层;当HAPAM浓度增加至1000mg/L-3000mg/L,HAPAM分子先以“部分接触”方式吸附,随后发生重排并均匀地吸附于油水界面层。HAPAM在油水界面层上的吸附是一个自发放热过程,体系熵值减小。降低HAPAM分子量及体系钠盐含量,有利于界面吸附过程,促使油水界面层稳定性增强。以SZ-361原油各活性组为分析对象,研究发现,HAPAM分子在沥青质和胶质所构建的油水界面层上发生吸附作用,而在饱和分和芳香分所构建的油水界面层上发生洗脱作用。HAPAM对各活性组分的界面稳定性顺序为:沥青质>胶质>芳香分>饱和分。残余聚合物分子链段结构对界面吸附行为的影响研究表明,HAPAM分子在油水界面层上的吸附性能最好,对油水界面的稳定性最强,其中疏水单体与沥青质间的疏水作用是产生吸附作用导致油水界面稳定性增加的主要原因。(本文来源于《西南石油大学》期刊2018-05-01)

楼盈天[8](2018)在《激光单频偏振干涉直线度及位移同时测量技术研究》一文中研究指出直线度是表征各类高端装备中精密导轨或运动平台性能的重要几何参数,直线度的高精度测量是保证高端装备整体性能的先决条件。直线度测量技术属测试计量技术领域重要研究课题,可以用于超精密加工、微电子制造、微机电系统(MEMS)等领域的直线度误差检测与校准。随着我国供给侧结构性改革的不断深化,“加快发展先进制造业,加快建设制造业强国”制造业发展战略路线的不断推进,愈加突显测量仪器的作用与地位。然而,我国在新型精密测量技术及仪器领域与欧美日等工业发达国家之间存在差距。本论文从国家对高端装备制造业需求出发,开展新型直线度与位移同时测量技术研究,提出了激光单频偏振干涉直线度及位移同时测量方法,利用非线性更具优势的激光单频干涉技术实现了高精度测量,建立直线度、位移以及转动误差六自由度参数同时测量数学模型,充分利用激光单频干涉技术高精度测量优点实现了4个自由度参数测量,依据直线度、位移以及转动误差耦合关系,实现了直线度及位移测量结果的补偿。论文详细研究了激光单频偏振干涉直线度及位移同时测量的方法及测量系统研制的相关技术。论文主要的研究工作和创新点如下:1、从直线度及位移测量的实际实现方法出发,深入分析直线度及位移测量模型,从“共光路”结构与空气折射率影响方面进行光路分析与优化,提出了一种激光单频偏振干涉直线度及位移同时测量方法,通过激光单频偏振干涉技术解调两测量光束的位移信息,解决了直线度误差及其位置信息同时获取的技术问题,并利用其非线性优势实现了高精度测量。2、在激光单频偏振干涉直线度及位移同时测量光路的基础上,提出了一种直线度、位移以及转动误差六自由度参数同时测量方法,采用基于单频干涉条纹图分析的二维小角度测量方法检测俯仰角与偏摆角误差,结合准直测量方法检测滚转角与水平直线度误差,实现了六自由度参数同时测量;建立了直线度、位移及转动误差的六自由度参数同时测量数学模型,结合测量光束渥拉斯顿棱镜内部光程分析,实现了对直线度及位移测量结果的准确补偿。3、提出了一种基于信号修正的激光单频偏振干涉信号处理方法,设计预处理、前置处理和相位延迟修正用于干涉信号修正,消除了直流偏置、振幅不一致以及相位非正交产生的相位测量影响,设计CORDIC小数计数方法,结合双路信号整数计数方法,实现了高精度的相位检测;提出了以中值滤波器、二值化、分离条纹、条纹直线拟合以及直线间距计算算法为核心的干涉条纹图像处理方法,实现了基于LabVIEW的干涉条纹图像处理程序;分析了四象限探测器差分电流信号与光斑位置坐标关系,对用于归一化坐标与实际坐标之间转换参数k进行推导与仿真分析;最后给出了信号处理系统配套设计的软件系统,并对各个功能模块进行了说明。4、建立了激光单频偏振干涉直线度及位移同时测量非线性误差分析模型,理论研究和仿真分析了激光偏振态椭偏化、渥拉斯顿棱镜安装误差、直角反射棱镜偏摆角误差、四分之一波片安装误差以及偏振分光棱镜安装误差对直线度及位移测量影响;利用空气折射率间接测量方法(PTF法)实现了激光波长的修正,设计了测量装置环境扰动抑制方案,降低了外界环境干扰对实验测量的影响;结合最小二乘法与满足最小包容区域法的优点,提出了基于最小二乘法与二分搜索法的直线度误差评定方法。5、构建了激光单频偏振干涉直线度及位移同时测量与运动误差检测系统,分别进行可行性验证实验、综合性能验证实验与应用性验证实验。可行性验证实验结果表明研制的测量系统叁次重复性六自由度参数同时测量结果趋势一致,且均符合被测导轨自身的规格参数;综合性能验证实验中俯仰角、偏摆角、水平直线度、垂直直线度误差以及位移测量数据与英国Renishaw公司XL80干涉仪测量数据比对,标准偏差分别为0.353 arcsec、0.414arcsec、0.882μm、0.398μm和0.320μm,滚转角误差测量与青岛前哨精密仪器有限公司的WL11型数字水平仪测量数据比对,标准差为0.839 arcsec,实验结果显示研制的测量系统测量数据与比对测量数据具有较好的一致性;应用性验证实验进行了VM1000型数控机床Y轴导轨直线度校准检测实验,检测结果表明研制的测量系统可应用于实地数控机床直线度校准检测。(本文来源于《浙江理工大学》期刊2018-04-16)

陈升[9](2018)在《基于会聚光路偏振干涉面形检测系统设计》一文中研究指出随着科技的发展时代的进步,光学产品被广泛应用于生活的方方面面,与之相对的,对光学产品的基本元件也就是光学镜片的精度要求越来越高了。为了控制好光学镜片的精度要求就需要相应的检测技术得到一定的提高。就目前来看对光学元件检测最为经典且有效的方法就是干涉检测法。目前大部分光学车间常采用的是样板法,用这种方法检测镜片面形无法对镜片进行定量检测同时还容易对镜片面形造成二次伤害,结果是由检验人员根据经验判断,容易掺杂一些主观因素从而影响检测精度。我们课题组是在普通泰曼-格林分光系统的基础上加入了偏振干涉,通过软件模拟,采集干涉图样,提高了干涉条纹的对比度。本文主要是针对平行光路无法解决的小曲率凹凸透镜镜面面形检测问题,提出了会聚光路检测凹凸透镜的镜面面形的设计方案。本文首先对干涉理论进行研究分析,然后再用会聚光光路对凸透镜的面形和凹透镜的面形这两种检测方法进行理论分析,主要是用ZEMAX软件非序列进行软件模拟分析,得到不同曲率的面形干涉图样数据。同时仪器最终要实体化所以本文也提出了一个初步的样机图样方案。本文最后对研究工作进行了相关总结,针对会聚光路的不足之处提出了改进的思路和方法,对后期实现会聚光路全面性的检测有重要意义。(本文来源于《福建师范大学》期刊2018-03-20)

步苗苗[10](2018)在《多通道偏振干涉成像系统理论研究》一文中研究指出干涉成像光谱技术是成像探测方向的前沿科学,在大地探测、海洋探测、军事防御、环境检测以及生物医学上的有着广泛的应用,因此深入研究干涉成像光谱仪已引起国内外相关研究机构的广泛关注。本文是对通道型干涉成像技术进行研究,研究前期,设计了双路四通道同时干涉成像光谱仪,可同时获得四幅具有不同偏振信息的目标图像,将其用于资源探测、航空航天、太空科学等方面。在双路四通道同时干涉成像光谱仪的设计中,以视场光阑代替狭缝,提高了光通量,避免了高光通量和高光谱分辨率无法同时获得的限制;无旋转器件和移动部件,避免了抖动给成像带来的误差;通过偏振分光棱镜和Savart板将入射光分为四对相干光束,实现在两个探测器上同时获得四幅不同偏振态下的干涉图,还可以通过傅里叶逆变换反演出光谱图像,得到系统入射光的光谱信息。通过分析系统结构和原理,得出四个通道的干涉强度表达式。对同一Savart板的干涉强度相减可以获得强度加倍的纯干涉条纹,把两纯干涉条纹进行加减运算可降低系统的背景噪声,提高系统信噪比。利用波法线追迹法计算出Savart板产生的光程差和横向剪切量。在考虑晶体色散关系的基础上分析了光程差随波长、入射角、入射面与晶体主截面夹角以及晶体厚度的变化关系,确定了Savart板的制作材料,分析了系统实际光程差并在满足傍轴条件下设计出横向剪切量、成像透镜焦距和晶体厚度的具体参数。考察了干涉成像光谱仪所能达到的光谱分辨率,为新型干涉成像光谱仪的设计与应用提供了一种新方案。在研究此系统的过程中发现,以平行分束棱镜代替Savart板,既可以避免Savart板胶合面空气隙多光束干涉的标准具效应造成的条纹重迭现象、又可以降低胶对光的吸收、减小系统体积,实现系统小型化,提高能量利用率。深入研究,将平行分束棱镜应用于对双路四通道同时干涉成像光谱仪的A通道,并进行系统简化,去掉不必要的部件,设计了基于平行分束棱镜的单通道干涉成像光谱仪。在理论上与传统基于Savart板的干涉成像光谱仪做出对比,证明了新系统的横向剪切量、光程差、光谱分辨率和干涉条纹间距得到优化,并可获得更好的干涉效果,进而推断可以获得更好的成像效果。讨论了平行分束棱镜厚度对干涉条纹带来的影响,探究了干涉强度与空间位置、晶体厚度和波长的变化关系,提供了分析基于平行分束棱镜的干涉成像光谱仪的光波适应范围的新方式。通过仿真得到基于平行分束棱镜的干涉成像光谱仪的干涉条纹图像和干涉条纹分布图,并对其进行分析,探究了不同光线入射角下的干涉条纹图像,分析了系统视场角,初步验证了系统的可行性。最后通过实验,得到了实验室环境下单色光的干涉条纹图和干涉强度分布图,以及复色光下不同偏振状态的目标图像,并进行处理得到目标的Stokes矢量图和偏振度图像,证明了基于平行分束棱镜的可行性和有效性,对研究干涉成像光谱仪具有一定的借鉴性。(本文来源于《曲阜师范大学》期刊2018-03-12)

偏振干涉论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

电子密度是聚变等离子体的重要参数之一,聚变的反应率与等离子体密度的平方成正比,高密度下的等离子体运行更是各个聚变装置希望达到的目标。然而,通过一系列实验表明,等离子体运行具有一定的密度上限,突破这个密度上限,等离子体必然发生大破裂。这一发现极大的限制了聚变工程的前进与发展。在此基础上,对于等离子体密度极限的研究以及实现高密度等离子体运行显得尤为重要。对于高密度放电等离子体电子密度测量,传统的干涉仪由于受到机械振动及密度条纹翻转计算错误的影响,测量精度和准确度较差,由此新型干涉仪得到了迅速发展。其中,二氧化碳色散干涉仪成为近期等离子体电子密度诊断的热点之一。本文基于EAST装置运行的最高弦平均密度(1020m-3)参数,设计研制了一套基于调制振幅比的9.3μm二氧化碳色散干涉仪系统。由于系统参考道与探测道激光光束同轴,该系统在原理上直接消除了机械振动的影响,无需复杂、昂贵的减震系统支撑;同时,二氧化碳波段激光干涉仪在现阶段放电条件下电子密度测量的相位至多产生一次条纹翻转。本文首先介绍了色散干涉仪的诊断原理,提出了EAST上色散干涉仪系统的概念设计方案并分析系统可能出现的误差来源。然后,介绍了该系统的研制方案,包括光学设计和台面实验测试两大部分。光学设计部分阐述了系统的光路设计及系统主要部件的参数设计;随后,在系统设计方案的基础上进行台面实验进行验证。该系统对电子密度的测量是通过两束二次谐波之间的相位分析得到的,因此,对产生二次谐波的倍频晶体的研究必不可少。通过对二次谐波进行测量分析,验证了不同功率原始激光下倍频光与倍频晶体放置角度之间的关系;利用wedge替代等离体子进行系统可行性测试,通过短距离可行性测试从系统原理上验证系统的可行性,而后进行了与EAST上系统设计相同的设计参数进行1:1台面测试,验证了该系统在装置上运行的可行性。系统在EAST上系统安装部分包括了叁个方面:系统的机械支撑、探测与采集和数据处理。在数据处理方面,一方面存储系统原始信号用于系统离线计算,提供高分辨率的密度计算结果分析;另一方面使用锁相放大器配合FPGA编程,可对原始信号进行快速硬件处理,实现等离子体电子密度的实时计算,满足PCS实时控制要求并为EAST实验炮间分析奠定基础。此外,本文还基于EAST上偏振干涉仪(POINT)系统测量获得等离子体垂直位移,为EAST和将来聚变堆提供了一种可用的非感应测量等离子体位移的方法;基于POINT系统电流分布的高时间分辨测量,研究了EAST上中性束注入下等离子体自发电流驰豫过程。基于偏振干涉仪系统电子密度和法拉第旋转角测量结果,通过等离子体电子密度、电流密度及平衡磁重建技术(EFIT)等多种方法计算并进行对比分析,验证等离子体垂直位置在放电过程中的存在及变化;通过对NBI驱动下等离子体电子密度扰动及电流分布在H-L模转换过程中的变化,发现电流分布的驰豫时间小于电流扩散时间,存在等离子体自发电流驰豫过程,揭示了等离子体电子密度扰动与电流输运的非线性耦合对电流驰豫过程的影响。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

偏振干涉论文参考文献

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论文知识图

不同消光比的Hi-BiSagnac干涉环的输出...光栅干涉仪原理图基于双Hi-BiSagnac干涉环并联的复合...棱镜结构及光路原理图佳能公司1991年发表的专利提出的结构...共轭移相干涉仪光路结构

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偏振干涉论文_王洪亮,梁静秋,梁中翥,王维彪,吕金光
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