基于光纤M_Z干涉仪相干度变化的超窄线宽激光器跳模检测研究
激光干涉仪应用原理(八)——激光干涉测量
Radiation Harsh Application | 强辐射环境应用 强辐射环境下FPS3010激光干涉测量 Laser Interferometry in Radiation Harsh Environments using the FPS3010 介绍 目前，同步辐射应用已经扩展到多种邻域中，如生物科技（蛋白质晶体），医药研究（微生物），工程应用（高分辨率裂缝演变成像），高级材料研究（纳米结构材料）。在纳米领域许多应用中，如透镜组，布拉格反射器，狭缝以及目标定位等都需要非常高的分辨率。机械结构需要高集成度，高稳定性，并且要减小温漂以及定位误差的影响。另外，运动部件的质量需要严格控制到最低，从而提高机械特性，并且减小位置误差。 针对以上讨论，这意味着编码必须在待测物附近，也就是说，编码器即使不是在X光或者粒子束中，也需要安置在辐射区内。 FPS3010激光干涉仪最大的特点是皮米级分辨率，兼容真空环境，并且在此类应用中，可以采用远程控模块。因此，FPS3010可以工作在强辐射环境下，也就是将干涉仪系统以及子系统安装在同步辐射光源或者束线附近，以及其他高辐射的环境中。 在目前的传感器选型中，“M12”传感器探头可以工作在高达10MGy的辐射环境下。这个研究主要针对这些新型传感器的耐辐射强度。实验主要工作在60Co源下(1.17 MeV / 1.33 MeV γ- and 0.31 MeV β-rays)。实验证明在3MGy辐射强度下传感头的读数没有明显偏差。在第二步骤测试中，对比传感器头放置在10MGy强辐射环境前后，对固定目标的测量值。对比结果为传感器所得目标值没有明显偏差。将两个UHV真空兼容 M12传感头（一个是带AR膜透镜，一个是不带AR膜透镜），安装到聚酰亚胺光纤上，放置在1Gy/s辐射区域中。两个探测头都安装在铝支架上，实验过程中将会有20 nm/°C的温漂。为避免曝光情况，采用镀了金膜的耐辐射镜子，搭建3m反射腔。FPS3010控制器放置在探头测试腔体外，另一个带温控无辐射腔内。在整个测量周期内，腔内温度稳定性高于1℃。测试的最后，总累积量达3.024MGy。 测量 图2a显示在测试过程中，测得的位置值。编码器位置采样率为1kHz。在图中，每一个点为100次独立测量平均值。位置漂移观察周期为34天，采用镀膜传感器测量，3MGy累积量为150nm；未镀膜传感器3MGy累积量为400nm。由于信号保持性较好，所以测得位置值的不确定性（标准偏差）优于10nm。 在未镀膜传感器头，在累积总量达2MGy之后，漂移会略微增大（22.5天）。达到这点之后，可进行两个传感器头性能比较。图2b显示编码器（红线）以及控制器位置（蓝线）的温漂情况。整个周期中，温度漂移小于1℃。
ZYGO干涉仪-使用说明讲课教案
Z Y G O干涉仪-使用说 明
1目的 为了使员工正确熟悉的使用ZYGO干涉仪。本文详细说明了如何使用ZYGO 干涉仪来测试晶体的平行度、波前、平面度等指标。 2范围 本文件涉及用ZYGO 干涉仪检测平面元件的一般方法。 3 录取数据 在检验过程中将会生成以下记录： 3.1干涉图（保存文件名为*.Tif），在实时窗口上点击FILE-SAVE保存。 3.2测试数据（保存文件名为*.Dat），测试完成后点击SAVE DATE保存。 4 Zygo干涉仪的定义 4.1 应用（application） 应用是ZYGO 干涉仪中一系列功能的组合，保存为后缀名为“*.app”的文件。不同的应用用于不同项目的测量。比较常用的是GIP.app 用于一般的平面和球面的测量，GPI-Cylinde.app 用于柱面面形的测量，Angle.app用于平行角度的测试。 4.2 猫眼像（cateye） 又称为标准镜的像。标准镜的出射光在焦点处被返回时出现的干涉条纹，是透过干涉仪的光线与和它对称的标准面之间的干涉图形。 4.3 镜片像
从标准镜出射的光在整个零件表面被原路反射回来与标准面的反射光发生干涉产生的干涉图形。包含待测零件的表面或波前信息，是面形检测的主要信息来源。 4.4 升降台 可以升降的平台，带有小倾角调节功能，一般用于放置平面元件。 4.5 Align/View 模式 按下控制盒上的align/view 切换的2 个模式之一。align模式可以看到一个黑色固定的十字线和反射回干涉仪的光点，一般用于零件对准，特点是视场较大。View 模式是按下控制盒上的align/view 切换的2 个模式之一，可以看到干涉条纹，特点是放大率较高，但是视场较小。一般在align界面对准后在view 界面观察条纹。 4.6 标准镜 干涉仪上使用的参考表面，用于生成理想的平面、球面波，作为测量基准。 4.7 长度基准 设定图像的长度基准，因为放大率不同或者屈光度不同，同样大小的干涉图所代表的零件大小可能有很大的差异。设定长度基准的目的就是告诉干涉仪图形中的一段长度相当于镜片中长度的多少，方便控制测量区域和设定掩膜。 4.8 掩膜（mask）
光纤通信系统
光纤通信系统 ?光纤通信系统是以光为载波，利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介，通过光电变换，用光来传输信息的通信系统。光纤通信作为信息化的主要技术支柱之一，必将成为21世纪最重要的战略性产业。光纤通信技术和计算机技术是信息化的两大核心支柱，计算机负责把信息数字化，输入网络中去；光纤则是担负着信息传输的重任。当代社会和经济发展中，信息容量日益剧增，为提高信息的传输速度和容量，光纤通信被广泛的应用于信息化的发展，成为继微电子技术之后信息领域中的重要技术。 目录 ?光纤通信系统的概述 ?光纤通信系统的组成 ?光纤通信系统的分类 ?光纤通信系统的发展 光纤通信系统的概述 ?1977年，美国西屋电气公司在亚特兰大成功地进行了世界上第一个光纤通信的现场实验，系统采用GaAlAs（镓铝砷）半导体激光器作光源，多模光纤作传输介质，速率为
44.736Mbit/s，传输110km。使光纤通信向实用化迈出了一 步。 光纤通信作为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中，起着举足轻重的作用，本章将概述国内外光纤通信技术的历史，现状和前景。光纤即光导纤维的简称。光纤通信是以光为载频，以光导纤维为传输媒质的一种通信方式。光纤与以往的铜导线相比，具有损耗低，频带宽，无电磁感应等传输特点。因此，人们希望将光纤作为灵活性强，经济的优质传输介质，广泛地应用于数字传输方式和图像通信方式中，这种通信方式在今后非话业务的发展中是不可缺少的。 由于光纤通信具有一系列优异的特点，因此，光纤通信技术近几年来发展速度之快，应用面之广是通信史上罕见的。可以说，这种新兴技术，是世界新技术革命的重要标志。又是未来信息社会中各种信息网的主要传输工具。光纤与以往的铜导线相比，有本质的区别，因此，在传输理论，制造技术，连接方法，测试方法等方面，基本上都不能采用铜质电缆的理论与方法。 光纤通信系统的组成 （1）光发信机：光发信机是实现电/光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光
IPG官方就光纤激光器问题解答
IPG官方问题解答 光纤激光器常见问题解答 1. 我现在使用的是灯泵浦YAG激光器，改用光纤激光器会给我带来哪些好处？ ?光纤激光器的电光转换效率高达28 %，而灯泵浦YAG激光只有1.5%～2% ?不用更换灯管，因而更加省钱：光纤激光器中使用了寿命长达10万小时的电信级单芯结半导体激光管 ?所有功率级的光斑大小和形状都是固定的 ?免维护或低维护 ?备件极少 ?风冷或基本不需要冷却 ?体积相当小 ?工作距离更长 ?不需要调整 ?无需预热，立即可用 2. 光纤激光器有质保服务吗？ 在业内，IPG提供的质保期最长：光纤激光器的标准质保期为购买后整2年时间，IPG最长可提供8年质保期，详情请与我们的销售人员联系。 3. 你们的竞争对手说你们的光纤激光器存在后向反射的问题，是真的吗？ 说这些话的人并不熟悉光纤激光器技术，如果传送光纤选择合适的话，我们的数千瓦功率低模光纤激光器不会发射后向反射问题。单模激光都很少出现这种问题。但是，如果后向反射太高的话，设备一旦检测到会自动关闭。使用隔离器也能消除该问题。IPG已经有无数的设备应用在铜和铝等高反光材料的切割和焊接领域。 4. 如何确定光斑大小？ 方法非常简单，对于光纤激光器而言，这是一个光纤输出在工件上成像的过程。光斑大小等于光纤直径乘以准直器的放大率和最终聚焦透镜直径。例如，如果光纤直径等于50μm，准直器的焦距等于60 ，最终聚焦透镜的焦距等于300mm，则最终光斑尺寸等于SS= 50x 300/60= 250微米。光纤直径、准直器、最终聚焦透镜可根据光斑大小要求进行调整。光斑大小不随额定功率的5% ～105%动态范围发生变化，对于单模激光器，在使用低阶模激光遮蔽装置时，光斑大小为高斯光束光斑。5. IPG最近为什么又推出了CO2激光器？ IPG最近推出了第一代CO2气体激光器，输出功率1 ～3 kW，光谱范围10.6μm。这款新的IPG CO2激光器的专利权属于IPG，与现在市面上传统的CO2 激光器相比效率更高、体积更小，非常适合处理非金属材料。 虽然光纤激光器在金属焊接、熔覆、烧结和钎焊等众多领域内正在逐步取代包括CO2激光器在内的传统激光器，但是像聚合物和有机材料等非金属材料使用10.6μm光谱范围的CO2气体激光器处理效果会更好。另外，无数的客户都表达了以更加现代的产品取代自己传统CO2激光器的兴趣。IPG希望随着这款经过改进的CO2激光器的推出能够满足这些客户的需要。 6. 为什么光纤激光器比固态和气体激光器效率更高？ 答案很简单――在设计上，光纤激光器产生的热量更少，对所产生热量的管理更为有效。掺镱半导体泵浦光纤激光器（泵浦波长980 nm）比掺钕YAG二极管泵浦激光器（泵浦波长808 nm）的量子亏损（即泵浦能量和发生能量之差）低。另外，光纤激光器的光光转换效率通常为70-80%，而泵浦YAG仅约为4%，半导体泵浦YAG和盘形激光器约为40%。由于激光始终被包含在光纤内，因而激光腔内不会存在其它导致激光损失的因素。 7. 如果我改用光纤激光器会节省多少成本？ 用户如果在生产中采用光纤激光器会节约相当大的成本，具体节约多少取决于用户的当前工艺、材料、生产环境、电气和劳动力成本。节约主要体现在以下方面: a. 电光转换效率更高：现有传统激光器技术的效率与光纤激光器是无法相比的。 类型电光转换效率
雷尼绍干涉仪使用方法ML-80
一、本次我们主要研究：如何检测机床的螺距误差。因此我们主要的任务在于： 1.应该使用什么仪器进行测量 2.怎么使用测量仪器 3.怎么进行数据分析 4.怎么将测量所得的数据输入对应的数控系统 二、根据第一点的要求，我们选择的仪器为：Renishaw 激光器测量系统，此仪器检测的范围包括： 1.线性测量 2.角度测量 3.平面度测量 4.直线度测量 5.垂直度测量 6.平行度测量 线性测量：是激光器最常见的一种测量。激光器系统会比较轴位置数显上的读数位置与激光器系统测量的实际位置，以测量线性定位精度及重复性。 三、根据第二点的解释，线性测量正符合我们检测螺距误差的要求。因此，我们此次使用的检测方法——线性测量。 总结以上我们的核心在于：如何操作Renishaw 激光器测量系统结合线性测量的方法进行检测，之后将检测得到的数据进行分析，最后将分析得到的数据存放到数控系统中。这样做的目的在于——提高机床的精度。
第二章、基础知识 2.1 什么是螺距误差？ 开环和半闭环数控机床的定位精度主要取决于高精度的滚珠丝杠。但丝杠总有一定螺距误差，因此在加工过程中会造成零件的外形轮廓偏差。 由上面的原因可以得知： 螺距误差是指由螺距累积误差引起的常值系统性定位误差。 2.2 为什么要检测螺距误差？ 根据2.1节，检测螺距误差是为了减少加工过程中造成零件的外形轮廓偏差，即提高机床的精度。 2.3 怎么检测螺距误差？ （1）安装高精度位移检测装置。 （2）编制简单的程序，在整个行程中顺序定位于一些位置点上。所选点的数目及距离则受数控系统的限制。 （3）记录运动到这些点的实际精确位置。 （4）将各点处的误差标出，形成不同指令位置处的误差表。 （5）多次测量，取平均值。 （6）将该表输入数控系统，数控系统将按此表进行补偿。 2.4 什么是增量型误差、绝对型误差？ ①增量型误差 增量型误差是指：以被补偿轴上相邻两个补偿点间的误差差值为依据来进行补偿 ②绝对型误差 绝对型是误差是指：以被补偿轴上各个补偿点的绝对误差值为依据来进行补偿 2.5 螺距误差补偿的原理是什么？ 螺距误差补偿的基本原理就是将数控机床某轴上的指令位置与高精度位置测量系统所测得的实际位置相比较，计算出在数控加工全行程上的误差分布曲线，再将误差以表格的形式输入数控系统中。这样数控系统在控制该轴的运动时，会自动考虑到误差值，并加以补偿。 采用螺距误差补偿功能应注意：螺距误差补偿功能的实现方法又有增量型和绝对型之分。所谓补偿就是指通过特定方法对机床的控制参数进行调整，其参数调整方法也依各数控系统不同而各有差异。 第三章、认识激光干涉仪
激光打标机常见故障及解决方法
激光打标机常见故障及解决方法 一、现象1：激光打标机无激光输出 1、检查激光谐振腔光路是否出现偏移？检查方法为，打开激光打标机光路铝型材盖子将激光打标机按正常方法启动，并将电源电流调整到12A左右，关掉Q驱动器电源，用白色倍频片在半反射镜片前面看是否有绿色的激光输出，如果有，表示激光谐振腔工作正常，如果没有绿色激光输出，请重新调整光路的全反射镜片和半反射镜片，直到用白色倍频片看到绿色激光输出，并将激光电源电流调小后，在小电流下绿色激光点调整到越亮越大越好。 2、检查激光打标控制卡上的PWM信号与Q驱动器上的信号连线是否断开？从而导致出光信号无法输出，正常接线方法有两种：一种为公司自制Q驱，激光打标软件的驱动方式为,打标控制卡上的DB15针插头的第5脚和Q驱动器上的DB9针插头的第4脚；打标控制卡上的DB15针插头的第7脚和Q驱动器上的DB9针插头的第5脚。另一种是桂林星辰的Q驱动器，连接方式为打标控制卡上的DB15针插头的第5脚和Q驱动器上的DB15针插头的第1脚；打标控制卡上的DB15针插头的第7脚和Q驱动器上的DB9针插头的第9脚。解决方法：更换信号线或者重新焊接好原来信号线。 3、检查激光打标控制卡是否损坏？如果安装的是桂林星辰的Q驱动器，检查两路信号。A.激光输出信号激光打标控制卡上激光输出信号为DB15针插头的第1脚连接到Q驱动器DB15针插头的14脚。正常情况下，激光输出信号电压是：打标时为高电平，即打标时为5V，不打标时为0V。如果控制信号电压不对，即为激光打标控制卡损坏。信号。连接方法见上一条，不打标时控制卡第5脚和第7脚之间电压为0V，打标时的电压在0—5V之间，改变脉冲宽度后打标电压会有变化，加大脉冲宽度电压会上升，反之会下降。如果改变脉冲宽度电压没有变化则激光打标控制卡坏。如果安装的是自制Q驱动器则只要检查PWM信号即可。解决方法为：更换全新激光打标控制卡 4 检查激光打标软件的驱动方式是否正确？正确的驱动方式为：（1）如果激光打标机Q驱动器为白色星辰数字式Q驱动器，那么选择的软件驱动方式为时激光打标机才能正常输出激光，（2）如果激光打标机Q驱动器为我们公司自己生产的软件内控式Q驱动器，那么选择的软件驱动方式为时激光打标机才能正常输出激光，如果是软件Q驱动方式选择不正确，此时激光打标机便不会有激光输出，解决方法为：在电脑的程序文件的菜单下找到MarkingMate System软件，然后点击UTILITY,再进入驱动管理员Drv-Manager选择正确的驱动方式 5、检查电脑操作系统或电脑是否有故障？检查方法为：（1）首先检查电脑的；我的电脑（右键）-属性-硬件-设备管理器看是否有找到激光打标PCI控制卡，如果有问号，表示激光打标控制软件的控制卡驱动程序未安装好，因此无法输出打标出光信号，解决方法为:重新安
40G-100G相干光通信原理与关键技术
40G/100G相干光通信原理与关键技术 引言 随着40Gb/s的大规模部署的开始，业界又涌现出多种新型的100G/s调制编码格式。面对众多特征各异的传输码型，在综合考虑其他系统设计参数的基础上，业界主要从传输距离、通路间隔、与40Gb/s和10Gb/s系统的兼容性、模块成本与传输性能的平衡等方面进行综合选择。 随着高速数字信号处理技术（DSP）和模数转换技术（ADC）的进步，相干光通信成为研究的热点。相干检测与DSP技术相结合，可以在电域进行载波相位同步和偏振跟踪，清除了传统相干接收的两大障碍。基于DSP的相干接收机结构简单，具有硬件透明性；可在电域补偿各种传输损伤，简化传输链路，降低传输成本；支持多进制调制格式和偏振复用，实现高频谱效率的传输。通过业界一两年来对于100Gb/s模块的研究和开发，100G/s 的偏振复用四相相移键控相干模块（Coherent PM-QPSK）正在变成业界的主要选择。 相干光通信的基本原理 相干光通信系统可以把光频段划分为许多频道，从而使光频段得到充分利用，即多信道光纤通信。相干光通信技术具有接收灵敏度高的优点，采用相干检测技术的接收灵敏度可比直接检测技术高18dB。 图1为发射机采用偏振复用，作为载体的激光信号通过PBS（偏振分光器）分为X/Y两路，每路信号在通过2个MZ调制器组成的I/Q调制器（I路和Q路相位差90）分别将10.7/27.5Gb/s的信号调制到载波，然后再通过偏振复用器把X轴和Y轴光信号按偏振复用合并在一起通过光纤发送出去，从而实现了40/100Gb/s 在单光纤上的传输。 在接收端，与强度调制一一直接检测系统不同，相干光纤通信系统在光接收机中增加了外差或零差接收所需的本地振荡光源（LO），该光源输出的光波与接收到的已调光波在满足波前匹配和偏振匹配的条件下，进行光电混频。稍微改变本振激光器的光频，就可改变所选择的信道，因此对本振激光器的线宽要求很高。混频后输出的信号光波场强和本振光波
光纤激光切割机常见问题
光纤激光切割机常见问题 1.概述 三维光纤激光切割机是由专用光纤激光切割头、高精度电容式跟踪系统、光纤激光器以及工业机器人系统组成，对不同厚度的金属板材进行多角度、多方位柔性切割的先进设备。三维机器人激光切割机设备广泛应用于金属加工、机械制造及汽车零部件制造等对3D工件有加工需求的生产中。 2.三维光纤激光切割机器人 (1)三维激光切割原理激光通过激光器产生后，由反射镜传递并通过聚集镜照射到加工物品上，使加工物品(表面)受到强大的热能而温度急剧增加，使该点因高温而迅速的熔化或者汽化，配合激光头的运行轨迹从而达到加工目的。 (2)光纤的选择根据金属板材的厚度不同，选用不同的光纤激光器功率，三维切割光纤激光器的功率一般分200W、300W、400W、500W与1000W等多种规格;对不同功率的激光器配备不同的冷却系统，以保障激光器的正常工作。同时要根据机械臂的工作半径和加工工件的大小选定合适长度的操作光纤传输激光，以满足客户切割要求。 (3)辅助气体的要求三维光纤激光切割机采用的辅助气体是99.99%的氧气，这样对切割的精度、速度和切割的断面效果有很大的帮助。 3.三维光纤激光切割机器人的特点 (1)柔性高尤其适合小批量的三维钣金切割。 其高柔性主要表现在两个方面： 第一，对材料的适应性强，激光切割机通过数控程序基本可以切割任意板材。 第二，加工路径由程序控制，如果加工对象发生变化，只须修改程序即可，这一点在零件修边、切孔时体现得尤为明显。由于修边模、冲孔模对其他不同零件的加工无能为力，而且模具的成本高，所以目前三维激光切割有取代修边模、冲孔模的趋势。一般来说，三维机械加工的夹具设计及其使用比较复杂，但激光加工时对被加工板材不施加机械加工力，这使得夹具制作变得很简单。此外，一台激光设备如果配套不同的硬件和软件，就可以实现多种功能。 总之，在实际生产中，三维激光切割在提高产品质量、生产效率，缩短产品开发周期、降低劳动强度、节省原材料等方面优势明显。因此，尽管设备成本高、一次性投资大，国内还是有很多汽车、飞机生产厂家购进了三维激光加工机，部分高校也购进了相应设备进行科研，三维激光技术势必在我国制造业中发挥着越来越大的作用。 (2)光纤激光切割机器人优缺点第一，用工业机器人代替五轴机床，两者都能进行空间轨迹描述实现三维立体切割。工业机器人的重复定位精度比五轴机床稍低，约为±100μm，但这完全可以满足汽车钣金覆盖件和底盘行业的精度要求;而采用工业机器人大大降低了系统的成本造价，减少了耗电系统费用和系统运行维护费用，减少了系统的占地面积。 第二，光纤激光相比传统激光，具有更好的切割质量，更低的系统造价，更长的使用寿命和更低的维护费用，更低的耗电。关键是光纤激光器的激光可以通过光纤传输，方便与工业机器人连接，实现柔性加工。 第三，本系统唯一的缺陷是只能加工金属工件，不能加工非金属工件。这是因为本系统采用的是光纤激光，其波长为1064nm，相对于波长为10640nm的CO2激光，不易为非金属材料所吸收。
zygo干涉仪使用说明
1目的 为了使员工正确熟悉的使用ZYGO干涉仪。本文详细说明了如何使用ZYGO 干涉仪来测试晶体的平行度、波前、平面度等指标。 2范围 本文件涉及用ZYGO 干涉仪检测平面元件的一般方法。 3 录取数据 在检验过程中将会生成以下记录： 3.1干涉图（保存文件名为*.Tif），在实时窗口上点击FILE-SA VE保存。 3.2测试数据（保存文件名为*.Dat），测试完成后点击SA VE DATE保存。 4 Zygo干涉仪的定义 4.1 应用（application） 应用是ZYGO 干涉仪中一系列功能的组合，保存为后缀名为“*.app”的文件。不同的应用用于不同项目的测量。比较常用的是GIP.app 用于一般的平面和球面的测量，GPI-Cylinde.app 用于柱面面形的测量，Angle.app用于平行角度的测试。 4.2 猫眼像（cateye） 又称为标准镜的像。标准镜的出射光在焦点处被返回时出现的干涉条纹，是透过干涉仪的光线与和它对称的标准面之间的干涉图形。 4.3 镜片像 从标准镜出射的光在整个零件表面被原路反射回来与标准面的反射光发生干涉产生的干涉图形。包含待测零件的表面或波前信息，是面形检测的主要信息来源。 4.4 升降台 可以升降的平台，带有小倾角调节功能，一般用于放置平面元件。 4.5 Align/View 模式 按下控制盒上的align/view 切换的2 个模式之一。align模式可以看到一个黑色固定的十字线和反射回干涉仪的光点，一般用于零件对准，特点是视场较大。View 模式是按下控制盒上的align/view 切换的2 个模式之一，可以看到干涉条纹，特点是放大率较高，但是视场较小。一般在align界面对准后在view界面观察条纹。
光纤通信系统实验指导书
光纤通信系统实验指导书 光纤通信系统实验指导书 桂林电子科技大学信息科技学院 二零零九年三月 目录 实验一数字光纤传输测试系统实验 (2) 实验二SDH点对点组网2M配置实验 (9)
实验三SDH 链型组网配置实验 (17) 实验四SDH 环形组网配置实验 (27) 实验一数字光纤传输测试系统实验 概述 光纤通信是利用光波作为载波，以光纤作为传输媒质实现信息传输，是一种最新的通信技术。 光纤是光导纤维的简称。光纤通信是以光波为载频，以光导纤维为传输媒质
的一种通信方式。光纤通信使用的波长在近红外区，即波长800～1800nm，可分为短波长波段（850nm）和长波长波段（1310nm和1550nm），这是目前所采用的三个通信窗口。 通信发展过程是以不断提高载频频率来扩大通信容量，光是一种频率极高的电磁波（3×1014HZ），因此用光作载波进行通信容量极大，是过去通信方式的千百倍，具有极大的吸引力，是通信发展的必然方向。 光纤通信有许多优点：首先它有极宽的频带。目前我国已完成了10Gbps的光纤通信系统，这意味着在125um的光纤中可以传输大约11万路电话。其次，光纤的传输损耗很小，传统的同轴电缆损耗约在5dB/Km以上，站间距离不足10Km；而工作在1.55um的光纤最低已达到0.2dB/Km的损耗，站间无中继传输可达100Km以上。另外，光纤通信还具有抗电磁干扰、抗腐蚀、抗辐射等特点，它 。 在地球上有取之不尽，用之不竭的光纤原材料—SiO 2 光纤通信可用于市话中继线，长途干线通信，高质量彩色电视传输，交通监控指挥，光纤局域网，有线电视网和共用天线（CATV）系统。 波分复用技术（WDM）的出现，使光纤传输技术向更高的领域发展，实现信息宽带、高速传输。 光纤通信将会在光同步数字体系（SDH）、相干光通信、光纤宽带综合业务数字网（B—ISDN）、用户光纤网、ATM及全光通信有进一步发展。 光纤通信系统主要由三部分组成：光发射机、传输光纤和光接收机。其电/光和光/电变换的基本方式是直接强度调制和直接检波。实现过程如下：输入电信号既可以是模拟信号（如视频信号、电话语音信号、正弦波或三角波信号），也可以是数字信号（如计算机数据、PCM编码信号、数字信号源信号）；调制器将输入的电信号转换成适合驱动光源器件的电流信号并用来驱动光源器件，对光源器件进行直接强度调制，完成电/光变换的功能；光源 输出的光信号直接耦合到传输光纤中，经一定长度的光纤传输后送达接收端；在接收端，光电检测器对输入的光信号进行直接检波，将光信号转换成相应的电信号，再经过放大恢复等电信号处理过程，以弥补线路传输过程中带来的信号损伤（如损耗、波形畸变），最后输出和原始输入信号相一致的电信号，从而完成整个传送过程。 根据所使用的光波长、传输信号形式、传输光纤类型和光接收方式的不同，光纤通信系统可分成：
激光速度干涉仪
激光干涉测速技术是基于光学多普勒效应发展起来的一门测试技术,它以激光为检测光源,通过照射高速运动物体的表面,依靠反射激光频率的不同来计算物体运动速度的变化。这一技术既可用于测量高速运动物体在极短时间内的速度变化,也可测量冲击波作用下各种材料的自由面速度和内部粒子速度,对研究高温高压等极端条件下材料的物理和力学响应特性具有重要价值。该技术自上世纪70年代提出以来,主要用于各种武器战斗部的爆轰实验与毁伤效应测试,具有很强的军事应用背景。 中物院一所自上世纪70年代开始,就密切关注国际激光干涉测速技术的发展动向,并努力开发适用于各种爆轰实验的激光干涉测速装置。1985年,该所研制出了我国第一台三探头激光干涉测速仪样机JSG-1,并对铁、铜、钨、铝等多种靶目标在爆轰作用下的自由面速度进行了测量;1989年,他们又研制出了四探头的JSG-2型激光干涉测速仪,其性能与美国同期测速仪相当;1994年,为了满足爆轰实验的需要,该所李泽仁等人提出了世界首创的共腔式多点激光干涉测速设想,并实现了多点连续测量,将一维物理问题扩展到二维和三维来进行研究;1996年,他们开始研制多点激光干涉测速样机,迄今为止已研制出了多种型号的多点VISAR,在大量爆轰实验中得到应用,并为国内多家单位提供了系统与技术支持;1997年以后,为解决VISAR在速度快速变化时容易丢失干涉条纹和系统结构复杂等问题,使激光干涉测速技术在特殊环境下更加简便易用,中物院一所冲击波物理与爆轰物理国防科技重点实验室开始研究全光纤激光干涉测速技术。谭华领导的研究小组分别对单模全光纤速度干涉测量技术、宽光谱多模全光纤速度干涉测量技术、单模与多模相结合的全光纤速度和位移干涉测量技术进行了探索。经过近十年的努力,他们采用多模与单模相结合的方法,成功研制出了一种新型全光纤激光位移干涉测速装置,克服了传统VISAR的缺陷,能够方便、可靠地用于强载荷下高速运动物体瞬态速度的测量,是我国激光干涉测速领域取得的重大突破。该成果于2006年发表于国际著名刊物《应用物理通信》。
激光平面干涉仪说明书讲解
一、用途 激光平面干涉仪是一种使用方便的光学精密计量仪器，主要用于精密测量光学平面度。仪器配有激光光源（波长为632.8nm）。对于干涉条纹可目视、测量读数。工作时对防震要求一般。该仪器可应用与光学车间、实验室、计量室。 如需配购相关的必要附件，可精密测量光学平面的微小楔角、光学材料折射率n的均匀性，光学镀膜面或金属块规表面的平面度，90度棱镜的直角误差及角锥棱镜单角和综合误差。 二、主要数据 1. 第一标准平面（A面）,不镀膜。工作直径：D1=φ146mm 不平度小于0.02um 2.第二标准平面（B面），不镀膜。工作直径：D2=φ140mm 不平度小于0.03um 3.准直系统：孔径F/2.8，工作直径：D0=φ146mm 焦距：f=400mm 4.测微目镜：焦距f=16.7mm，放大倍数β=15X，视场角2W=40°， 成像物镜：1.D=4.5 II.D=7 III.D=10 F=15 f=23 f=37 5.工作波长：632.8nm 6.干涉室尺寸：深260X宽300X190mm。 7.光源规格：激光ZN18（He-Ne）。 8.仪器的外形尺寸：长X宽X高 350X400X720mm
9.仪器重量：100公斤 图一第一标准平面（A面）精度照片 图二第二标准平面（B面） 三、工作原理 本仪器工作基于双光束等厚干涉原理。
根据近代光学的研究结果，光兼有波动与颗粒两重特性。光的干涉现象是光的波动性的特性。因此，介绍本节内容时，仅在光的波动性的范围内讨论，例如，把“光”称为“光波”，“平行光”称为“平面光”。 波长为的单色光经过仪器有关的光学系统后成为平面波M。（如图三所示），经仪器的标准平面P1和被检系统P2反射为平面波M1和 M2。M1、M2即为两相干光波，重叠后即产生等厚干涉条纹。 等厚干涉原理 能够产生干涉的光束，叫相干光。相干光必须满足三个条件：1.震动方向必须一致，2.频率相等：3.光束必须相遇，且在相遇点处的相位差在整个时间内为一常量。如图三（3）基准面P1，被测面为P2.当平行光束是S-S射到基准面P1上时，其中一部分反射为S′-S′， 另一部分折射为B-F，进入基准面和被测面之间的空气层内，经被测零件的上表面P1反射之后，沿方向S′-S′射出。 两束光在C点处相遇，其光程差为：
低相干干涉仪及相应光纤传感器的研究
Research on Lower Coherence Interferometer and corresponding optic fiber sensor Cheng-yu Hong Jian-hua Yin Department of Urban and Civil Engineering Department of Civil and Structural Engineering Shenzhen Graduate School, Harbin Institute of Technology Hong Kong Polytechnic University Shenzhen, P. R. China, 518055 Hong Kong. P. R. China E-mail：joeyhcy@https://www.wendangku.net/doc/5319162381.html, E-mail：cejhyin@https://www.wendangku.net/doc/5319162381.html,.hk You-hua Fan Chao Wang Department of Urban and Civil Engineering Shenzhen Graduate School, Harbin Institute of Technology Bookham company Shenzhen, P. R. China, 518055 Shenzhen, P. R. China, 518055 E-mail：yhfan@https://www.wendangku.net/doc/5319162381.html, E-mail：wangchao_prc@https://www.wendangku.net/doc/5319162381.html, Abstract Applying lower coherence interferometer executes scan of optic fiber sensor under different environmental state. Factors influence accuracy of results can be obtained through comparison between above tests, which are shown in details in this paper. Repeating test of optic fibers is completed as a part of calibration, an accuracy of 4um can be achieved as well. Data acquisition and data analysis are accomplished by the software of Labview. Installing reference point on signal arm to eliminate the deviation of initial scan time and reduce the error of lower coherence system. Keywords：optic fiber sensor，repeating test，Labview，reference point 1. Introduction Lower coherence interferometer is widely used in civil engineering area[1], and its principal is similar to Mach–Zehnder interferometer [2], meanwhile, the strain sensing array has been produced [2]. New apparatus is produced according to Michelson interference principal as is shown in Figure 1. Wide spectrum light split into signal arm from laser source, generate signal R1 and R2 by the sensors with different reflectivity along signal arm, as is shown in Figure 1. An optical path difference b generated. Signal R1 and R2 reflected passes through the 2×2 coupler with power ratio 50: 50, divided into two branches, one is to the reference arm, and the other is to the mirror. R1 and R2 will be reflected both by reference arm and mirror on the electromotor, split into coupler again to achieve PIN[3].Interference will Figure 1: Working principal of optic fiber sensor based on Michelson white light interferometer
关于激光器研究(文献综述)
关于锁模光纤激光器的研究 前言 激光器，顾名思义，即是能发射激光的装置。1954年制成了第一台微波量子放大器，获得了高度相干的微波束。1958年A.L.肖洛和C.H.汤斯把微波量子放大器原理推广应用到光频范围，1960年T.H.梅曼等人制成了第一台红宝石激光器。1961年A.贾文等人制成了氦氖激光器。1962年R.N.霍耳等人创制了砷化镓半导体激光器。以后，激光器的种类就越来越多。按工作介质分，激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类。近来还发展了自由电子激光器，大功率激光器通常都是脉冲式输出。2004 年，Idly 提出了一种自相似脉冲光纤激光器，同时为这种光纤激光器建立了一种数值模型。模型中采用非线性薛定谔方程（NLSE）描述脉冲在正色散光纤中的传输，引入了一个与脉冲强度相关的透过率函数将NPE 锁模机理等效成快速可饱和吸收体（SA）的作用0 模拟发现这种激光器输出的脉冲具有抛物线的形状和线性啁啾，能量可高达10nJ。随着自相似脉冲在实验上的实现，自相似锁模光纤激光器迅速成为超短光脉冲领域的研究热点。用Idly 模型对自相似锁模光纤激光器的研究不断取得新的进展。在此我将对激光和激光器的原理和基于原理而做出的进一步的相关研究（如被动锁模光纤激光器）做一个大致的探讨。
主题 激光器的原理 非线性偏振旋转被动锁模环形腔激光器的结构如图1所示, 激光器由偏振灵敏型光纤隔离器、波分复用器、偏振控制器、输出藕合器、掺yb3+光纤组成。其工作原理为从偏振灵敏型光纤隔离器输出的线偏振光,经过偏振控制器PCI(1/4 λ波片)后变为椭圆偏振光, 此椭圆偏振光可看成两个频率相同、但偏振方向互相垂直的线偏振光的合成, 它们在掺yb3+增益光纤中藕合传输时, 经过光纤中自相位调制和交叉相位调制的非线性作用, 产生的相移分别为 其中n1x 、n1y分别为yb3+光纤沿X、Y方向的线性折射率, n2、l分别为该光纤的非线性折射率系数和长度。 由于两线偏振光的相位差（ΔΦ=Φx-Φy）, 与两偏振光的光强有关, 适当调整光纤偏振控制器PC2（1/4 λ波片 +1/2 λ波片）, 使两偏振光中心
导航级干涉型光纤陀螺仪的性能进展_周世勤
导航级干涉型光纤陀螺仪的性能进展 摘 要 过去Litto n公司报导过温度范围在-55～74℃的动态环境中,曾达到0.0027(°)/ h的角随机游走,0.0092(°)/h的偏值不稳定性,9.2ppm的标度因数误差和0.381/s的输入角对准误差。这些仪器中,陀螺仪环圈外径小于7.62cm,高不到2.54cm。本文报告了Lit ton公司导航级干涉型光纤陀螺仪(I FO G)的技术新进展。叙述了利用低双折射网和保偏网的I FO G光学结构,讨论了I FO G因热感应和磁感应造成误差的主要来源,并提供了导航级IFO G的最新数据。 主题词 干涉型光纤陀螺仪(IFO G) 导航级光纤陀螺仪 误差 热偏值 角随机游走(A RW) 磁偏值误差 *偏振非互易性(PN R) 1 概述 20多年来,干涉型光纤陀螺仪已从实验室中的新产品发展成为可以投产、可靠且低成本的仪器,成为旋转传感市场上许多不同应用中的机械式和环形激光陀螺仪(RLG)的有力竞争产品。战术级干涉型光纤陀螺仪已投产若干年了。三年前报导过Litto n公司的IFOG首次达到了导航级性能。在这些报导中,我们的IFO G偏值性能达到0.01(°)/h,动态温度环境扩大到-55～71℃,温度变化率为0.5℃/min,直接从陀螺仪的传感环圈中测得。我们还第一次报 导了标度因数性能优于 1.0ppm和输入轴对准性能优于0.51 s (在同样温度范围内)。在动态 温度环境中,达到这样先进的偏值、标度因数和输入轴对准性能,是因为采用了有1km长光纤的传感环圈的仪表,它装在直径小于7.62cm的组合内。因此,与导航级应用中的机械式和环形激光陀螺仪相比,它在尺寸上很有竞争优势。 本文中,我们将报导导航级IFOG取得的进展。将首先分析IFO G在动态温度环境中性能的误差源。第二部分讨论在环圈中,随时间变化的温度扰动造成的偏值误差和“Shupe”偏值误差。第三部分讨论偏振非互易误差(PN R)。第四部分简单地讨论一下降低偏值磁灵敏度的问题。第五部分叙述导航级IFOG这种光学结构的仪器以两个网络为基础,第一个网络由低双折射光纤和低双折射器件构成;第二个网络只由保偏光纤和保偏器件构成。第六部分给出了这种仪表测得的最新数据。第七部分是结论。 2 由于随时间变化的温度扰动而造成的偏值误差 2.1 背景 自从Shupe发表论文讲述了由于传感环圈内因温度分布变化不对称而造成旋转角误差以后,许多工作人员都想方设法减少不对称性。Shupe建议采用折射指数温度系数低的玻璃纤维,他还建议采用一种环圈缠绕方法,即让光纤与相邻的环圈中点保持同样的距离。Frigo 讨论了几种偏值补偿技术,包括:保护环圈不受温度变化的影响(假设用绝缘方法),选择热膨胀和折射指数温度系数低的玻璃,在环圈中放入导热率高的材料,通过改变、温度“减短”环圈的方法减少热梯度。他证明了环圈半径上的温度为线性时,与“简单”缠绕(光纤一头位于内半径,一头位于外半径)相比,对称缠绕和四极缠绕减少偏值误差的效果好。我们定义简单缠绕的Shupe偏值与改进缠绕的偏值的比为改进比(IR)。Ruffin考虑了高频效应或温度变化 · 51 · 飞航导弹 1998年第1期
激光干涉法测量杨氏模量.doc
激光干涉法测杨氏模量 任何物体或材料在外力作用下都会发生形变。在弹性限度内，料的胁强与胁变（ 即相对形变）之比为一常数，叫弹性模量。杨氏模量是描述固体材料弹性形变能力的一个重要的物理量，也是生产、科研中选择合适机械零件材料的重要依据，尤其是在工程技术设计中常常被用到，可见，如果我们能够找到一种精确测量杨氏模量的方法，这种方法必将会在上面我们提到的领域甚至是尚未开发的领域中举足轻重！ 其实，我们并不是没有找到测量杨氏模量的方法，相反，正是因为杨氏模量的重要，我们才致力于去寻找各种方法来对它进行测量，迄今为止测量杨氏模量的方法已经很多，一般有拉伸法、梁弯曲法、振动法、内耗法等，还出现了利用光纤位移传感器、莫尔条纹、电涡流传感器和波动传递技术（微波或超声波）等实验技术和方法。拉伸法即我们常说的光杆杆法就是一种目前为止被公认的比较权威的测量杨氏模量的方法，它是应用了光的反射定律实现了动态的和非直接接触式的放大测量，如下图所示： 这种方法广为大众所接受肯定有其闪光点，比方说，对于学生或者是非科研人员来说，它的原理简单易懂，只要操作上没有出现大的问题，测量出的结果都是有意义的，尤其对于学生来说，它涵盖了很多知识，学生在做这个实验的同时巩固了关于望远系统、测不准原理、逐差法等知识。但是，我们仍然不应该满足于光杆杆法，因为，光杆杆法还是有它难掩的缺点，比如这种方法对于反射光路的调整有着严格的要
求，直观性较差，得出的结果往往基于多种间接测量量，此外处理大量数据的过程中又难免带入人为因素，再加上避免不了的系统误差，在这种情况下测量出的杨氏模量，我想是很难广泛用于科研等高端领域的。针对这些问题，我们尝试了用激光干涉的方法来测量杨氏模量，我们都知道激光以其光束亮度高、方向性好、能量集中等其它光束难以比拟的优点，利用激光进行的各种测量技术于是应运而生，我们在分析了光杆杆放大测量方法的特点后，在此基础上进行了改进，由于测量微小伸长量是关键，我们采用了劈尖的等厚干涉法代替光杠杆装置去测伸长量
激光切割机常见问题
激光切割机常见问题 激光切割质量可以由以下6个标准来衡量。 1.切割表面粗糙度Rz 2.切口挂渣尺寸 3.切边垂直度和斜度u 4.切割边缘圆角尺寸r 5.条纹后拖量n 6.平面度F 产品特点 1.激光切割FPC的优点 2.激光在挠性电路板制造过程中有三个主要功能：FPC外型切割，覆盖膜开窗，钻孔等; 3.直接根据CAD数据用来激光切割，更方便快捷，可以大幅度缩短交货周期; 4.不因形状复杂、路径曲折而增加加工难度; 5.进行覆盖膜开窗口时，切割出的覆盖膜轮廓边缘齐整圆顺、光滑无毛刺、无溢胶。采用模具等机加工方式开窗难免在窗口附近会有冲型后的毛刺和溢胶。 6.挠性板样品加工经常由于客户需要出现线路、焊盘位置的修改而导致覆盖膜窗口的变更，采用传统方法则需要重新更换或修改模。而采用激光加工，此问题却可以迎刃而解，因为只需要你将修改后的CAD数据导入就可以很轻松快捷地加工得到你想要开窗图形的覆盖膜，在时间和费用上将为您赢得市场竞争先机。 7.激光加工精度高，是挠性电路板成型处理的理想工具。激光可以将材料加工成任意形状。 8.在以往的大批量生产中，许多小部件都使用机械硬冲压成型的模具压制形成。但是硬冲模法大的损耗和长的交付周期对小部件的加工和成型而言显得不实用且成本高。 光纤激光切割机较CO2激光切割机的优势： 1) 卓越的光束质量：聚焦光斑更小，切割线条更精细，工作效率更高，加工质量更好; 2) 极高的切割速度：是同等功率CO2激光切割机的2倍; 3) 极高的稳定性：采用世界顶级的进口光纤激光器，性能稳定，关键部件使用寿命可达10万小时; 4) 极高的电光转换效率：光纤激光切割机光电转换效率达30%左右，是CO2激光切割机高3倍，节能环保; 5) 极低的使用成本：整机耗电量仅为同类CO2激光切割机的20-30%; 6) 极低的维护成本：无激光器工作气体;光纤传输，无需反射镜片;可节约大量维护成本; 7) 产品操作维护方便：光纤传输，无需调整光路; 8) 超强的柔性导光效果：体积小巧，结构紧凑，易于柔性加工要求。 当然了，与二氧化碳激光切割机相比，光纤的切割范围相对狭窄。因为波长的原因，其只能切金属材料，对非金属不容易被其吸收，从而影响其切割范围。 与YAG激光切割机相比的优势： 1)切割速度：光纤激光切割机的速度是YAG的4-5倍，适用于大量加工与生产 2)使用成本：光纤激光切割机的使用成本比YAG固体激光切割更少 3)光电转换效率：光纤激光切割机的光电转换效率是YAG的10倍左右 相应的光纤激光器的价格较高，所以光纤激光切割机价高比之YAG激光切割机要高出不少，但比二氧化碳激光切割机要低很多。但其性比价确实三者中最高的。