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光纤光栅的特性

1.光纤布喇格光栅的理论模型:

假设光纤为理想的纤芯掺锗阶跃型光纤,并且折射率沿轴向均匀分布,包层为纯石英,此种光纤在紫外光的照射下,纤芯的折射率会发生永久性变化,对包层的折射率没有影响。

利用目前的光纤光栅制作技术: 如全息相干法, 分波面相干法及相位模板复制法等。

生产的

光纤光栅大多数为均匀周期正弦型光栅。纤芯中的折射率分布(如图

1)所示。

n 1 (Z) 为纤芯的折射率,

n m ax

为光

致折射率微扰的最大值,

n 1 (0) 为纤芯原折射率,

为折射率变化的周期(即栅距) ,

L 为光栅的区长度。

若忽略光栅横截面上折射率分布的不均匀性,光栅区的折射率分布可表示为:

n 1 (z) n 1 (0) n max cos(

2

Z )

???????????????????(1.1 )

显而易见, 其折射率沿纵向分布, 属于非正规光波导中的迅变光波导,

在考虑模式耦合

的时候, 只能使用矢量模耦合方程, 其耦合主要发生在基模的正向传输导模与反向传输导模

之间。

2.单模光纤的耦合方程

由于纤芯折射率非均匀分布

,引起了纤芯中传输的本征模式间发生耦合。在弱导时

, 忽

略偏振效应 ,吸收损耗和折射率非均匀分布引起了模式泄漏

,则非均匀波导中的场Φ ( x , y ,

2 2 2 2

z ) 满足标量波动方程

( x, y, z)

} (x, y, z) 0 (

2.1)

: { t sk 0 n

2

z

其中:

k 0

2 / ,

是自由空间的光波长。

2

t

1

1 2

{ r

}

(2.2)

r r r 22

r

由于折射率非均匀分布引起波导中模式耦合只发生在纤芯中

,因此非均匀波导中的场

可以表示为均匀波导束缚模式

( x, y) 之和 :

( x, y, z)

A l ( z) l ( x, y)

{ a l ( z) exp( i l z) a l exp(i l z)} l ( x, y)

(2.3)

l

l

A 1 (z) 表示与

1 (x, y) 相 系的全部随 z 化的关系。 本 省去了所有 无

影响的 exp( j t ) 的因子。

其中 1 ( x, y) 足方程: {

2

2

2 ( x, y)

2

} l

0 ?????????? (2.4)

t

k 0

n

aver

t

A l l 代入 2.1中,并利用 2.4消去含有

2

t l 的 , 并按模式耦合理 的一般方法

l

行 理 ,化 略去高次 , 可以得到一个正向 模与同一反向 模 的模式耦合方

程 :

da 1 D exp(i 2 z)

dz

2 a 1

?????????????????(

2.5)

da 1

D

a 1 exp( i 2 z)

dz

2

D

ik 02

2

dA

ik 0 (n

2

n aver 2

)

2

2

A

(2.6)

(n n aver )

co

2

dA ??????????

2

2

2n

aver

A

2 d A

其中

A co

??????????????????????(

2 .7)

2

dA

A

是芯 中的功率百分比。 在 折射率剖面光 中

,基模可以用高斯函数近似代替 ,代入 2.7式

中得:

1

1

V 2 ,其中 V 光 的 构常数。

其中 1

1

播常数。根据射 理 ,光 中模 的 播常数

2 n /

。在 模光 中

n 近似等于原 芯折射率 n 1 (0) 。

n 2 n aver 2 n 2

n aver 2

nn

aver

cos( ) ??( 2.8

由于

n aver

n aver

nn aver n

z

2n

aver

n

aver

2n aver 2

2

其中:

D n cos( z)

i 2

cos( z) ??????????????

(2.9)

所以

ik 0 n

2

令耦合系数 C

n ????????????????????????

(2.10)

将 2.8,2.9代入 2.5和 2.6得:

da1

i 2C a1 cos( z) exp(i 2z)

dz

??????????????????( 2.11)da 1

i 2C a1 cos( z) exp(i 2z)

dz

又 cos(z)cos(2z)1

i

2

e

i

2

) 代入2.6,并省略高次 exp[i 2()z] (e

2

da1

iC a 1 exp[ i2z]

dz

?????????????????????( 2.12)da 1

iC a1 exp[i 2z]

dz

其中

折射率区(Z1, Z 2 ) ,度L,不得到界条件:在Z1L=0, a1 (0) 1 ,

Z 2, a 1 ( L)0。利用此界条件,可解出方程 2.7

a1 (Z )exp(i z){sinh[ S(z L )]iS cosh[S(z L )]}

[sinh(SL)iS cosh(SL)]

(2.13)

C exp(i z) a 1 ( Z )

[sinh( SL)sinh[ S( z L )]

iS cosh(SL)]

其中: S2 C 22

因此得到端口 ( z = 0)当 C 22入射光的反射率:

a1 (0)2

C 2 sinh2 (SL)

R( , L)???????????(2.14) a1 (0)2 sinh2 (SL)S2 cosh2(SL)

当0 ,即2n,足相位匹配条件, 2.9可以化:

R

max tanh 2 (CL )

当 C 22,入射光的反射率

a1 (0)22 sin2 (QL ) R( , L)

C

a1 ( 0)2k 2cos2????????????????(2.15)

QL 其中 Q 22 C 2

由R 的表达式可以求得反射谱的半高全宽度

(FWHM) 为:

n ) 2

1

FWHM B

[(

( ) 2 ] 2 (2.16)

2n

L

对弱反射 (峰值反射率较低 ) 光栅一般还须在上式右端乘以系数

0. 5 加以修正。

3光线光栅的特性分析

a ):反射率与光栅长度的关系 反射率是光纤光栅的一个重要参数

2.14和 2.15直接描述了反射率 R 和光栅长度 L 的关系。

下面图 3.1,3.2,.3.3分别描述了不同耦合系数(即不同 n )时候, R 和 L 的关系。光栅中心波

827.5nm , V = 2.405, C

n

n * (1

1 ) 折射率扰动

V 2

n 分别为

1* 10 4 ,2 * 10 4 ,3* 10 4 ,4 * 10 4 。

图 3.1 反射率与光栅长度的关系

可见对折射率扰动大的光栅,长度较短也可以达到高的反射率。

图 3.2描述n 分别为6 * 104,8 * 104,1* 103,2 * 103时,反射率与光栅长度的关系。

图 3.2反射率与光栅长度的关系

图 3.3描述n 分别为1* 105,2 * 105,3 * 105,4 * 105时,反射率与光栅长度的关系。

图 3.3反射率与光栅长度的关系

b):有效长度L c与折射率扰动的关系

取反射率 R=0.9时,光栅长度为有效长度L c,可得有效长度L c与n 的关系。

n 从0变化到5 * 104,其他参数仍照上面选取,可以得到如下曲线:

图 3.4 光栅有效长度和折射率扰动的关系

可见在反射率一定的情况下,折射率扰动越大,光栅的长度可以做的越短。图 3.5,3.6描述了n 从0变化到5 * 103,0变化到5 * 105时候L c与n 的关系。

图 3.5 光栅有效长度和折射率扰动的关系

图 3.6 光栅有效长度和折射率扰动的关系

c):谱线宽度

光栅的另一个重要特性是谱线宽度,我们取半峰谱线宽度为光栅线宽。图 .3.7描述了n 变化对的影响。折射率扰动大会加宽谱线带宽,光栅的谱线宽度还与光栅长

度L 有关。图 3.8描述了n1* 10 4时,线宽和光栅长度 L 的关系。

n 1

根据公式

[(2

( L )2]

2 ,我们取中心波长 1.5497 * 10 6 m ,

FWHM B

2n)b n= 1.462, 5.3* 107,L 6 * 104 m ,n 0 ~ 5 * 10 5

图 3.7 线宽与折射率的关系

3.8 与光度的关系

d:)光光反射光特性

根据公式:

2

C 2 sinh2 (SL)

R( , L) a 1 (0)???????????(2.14) a1 (0)2 sinh2 (SL) S2 cosh2(SL)

当0 ,即2n ,足相位匹配条件, 2.9可以化:

R

max tanh 2 (CL )

当 C 22,入射光的反射率

a1 (0)2

2 sin2 (QL )

R( , L)

C

a1 ( 0)2k 2cos2

????????????????(2.15)QL

其中 Q 22 C 2

我假光各参数:

b 1.5497 * 106 m ,=

1.462

5.3 * 10

7,

n

L 6* 10 4 m , n 4 * 103, V = 2.405得到 3.9光反射光特性曲

3. 9光栅反射光谱特性曲线从上图我门可以得出2个结论:

(1):存在峰值反射率。当δβ=0 时,有峰值反射率;当δβ≠ 0 时 ,反射谱有边带存在带的反射率大大降低。δβ= 0 时有λ = 2nΛ = B ,这称为光纤光栅的Bragg 条件 ,其中,边B 为

Bragg波长。即在一阶Bragg波长 2 nΛ =B处 ,有最大反射率R max tanh 2 (CL ) 。

(2):λ= B时,由上式可以看出 :耦合系数愈高 ,峰值反射率愈高 ,愈接近于 1 ,反射谱边带的峰值反射率也相应增大。

一光纤光栅光谱特性测试系统的设计

实验一光纤光栅光谱特性测试系统的设计 一.实验目的和任务 1.熟悉PC光谱仪的使用方法 2.了解光环行器的工作原理和主要功能。并测量光环行器的插入损耗、隔离度、方向性、回波损耗参数。 3.了解光纤光栅的光谱特性 4.应用PC光谱仪、光环行器测量光纤光栅的光谱特性 二.PC光谱仪 PC光谱仪是用来测量光源或其它器件经光纤输出的光的波长和能量的关系图(即光谱特性)。 图1.1 PC光谱仪的软件界面 本实验用的PC光谱仪的硬件是插入计算机ISA槽的ISA2000卡。该卡有一个光输入孔。测试波长范围为紫外-可见光-近红外。 PC光谱仪的软件界面如图1.1所示。 界面中,主要工具栏按扭介绍: 1.数据光标左移按扭,每点击该按扭一次,数据光标左移一个像素的距离。连续点击该按扭,可以找到波峰位置。

2.数据光标右移按扭,每点击该按扭一次,数据光标右移一个像素的距离。连续点击该按扭,可以找到波峰位置。 3.开始/结束扫描波形按钮。第一次点击该按扭,开始扫描,显示出扫描波形,并且能感觉波形在动。再次点击该按扭,结束扫描,波形静止。 4.点击该按扭,增加波长显示范围,即水平方向缩小波形。如果要在水平方向放大波形,操作方法为:左击波形的左侧,拖动鼠标到波形的右侧,释放鼠标,即可。 5.纵坐标自动调整按钮,如果波形出现削顶或者波形太低,左击该按钮,可以自动调整波形高度。右击该按钮,取消自动调整纵坐标操作。 6.计算按钮,点击该按钮,显示波形的中心波长、峰值波长、半最大值全宽等参数。 使用该PC光谱仪测量光谱特性的步骤: 1.将待测光输入到ISA2000卡的光输入孔内,运行程序“Spectra Wiz”, 即可进入软件运行窗口。 2.点击开始/结束扫描波形按钮,开始扫描波形,再点击一次该按钮,结束扫描波形。 3.点击横坐标调整按钮,显示波形到界面适当位置。如果要在水平方向放大波形,就左击波形的左侧,拖动鼠标到波形的右侧,释放鼠标,即可。 4.点击纵坐标调整按钮,调整波形到适当高度。 5.点击计算按钮,显示相关参数数据。 三.光环行器 (一)光环行器的工作原理 光环行器是一种多端口输入输出的非互易器件,具有正向顺序导通而反向传输阻止的特性,可以完成正反向传输光的分离,在双向长途干线通信、密集波分复用器及光时域反射计(OTDR)中有广泛的应用。 制造光环行器的方法有几种,但所有的光环行器的工作原理是相同的,比如3端口的光环行器,在端口1输入的光信号只有在端口2输出;在端口2输入的光信号只有在端口3输出,而在端口3输入的光信号只能在端口1输出。但是在许多应用中,这最后一种状态是不必要的,因此,大多数商用环行器都被设计成“非理想”状态,即吸收从端口3输入的任何信号。3端光环行器的原理图如图1.2所示:

光纤光栅原理及应用

光纤光栅传感器原理及应用 (武汉理工大学) 1光纤光栅传感原理 光纤光栅就是利用紫外光曝光技术,在光纤中产生折射率的周期分布,这种光纤内部折射率分布的周期性结构就是光纤光栅。光纤布喇格光栅(Fiber Bragg grating ,FBG )在目前的应用和研究中最为广泛。光纤布喇格光栅,周期0.1微米数量级。FBG 是通过改变光纤芯区折射率,周期的折射率扰动仅会对很窄的一小段光谱产生影响,因此,如果宽带光波在光栅中传输时,入射光将在相应的波长上被反射回来,其余的透射光则不受影响,这样光纤光栅就起到了波长选择的作用,如图1。 图1 FBG 结构及其波长选择原理图 在外力作用下,光弹效应导致折射率变化,形变则使光栅常数发生变化;温度变化时,热光效应导致折射率变化,而热膨胀系数则使光栅常数发生变化。 (1)光纤光栅应变传感原理 光纤光栅反射光中心波长的变化反映了外界被测信号的变化情况,在外力作用下,光弹效应导致光纤光栅折射率变化,形变则使光栅栅格发生变化,同时弹光效应还使得介质折射率发生改变,光纤光栅波长为1300nm ,则每个με将导致1.01pm 的波长改变量。 (2)光纤光栅温度传感原理 光温度变化时,热光效应导致光纤光栅折射率变化,而热膨胀系数则使光栅栅格发生变化。光纤光栅中心波长为1300nm ,当温度变化1摄氏度时,波长改变量为9.1pm 。 反射光谱 入射光谱 投射光谱 入射光 反射光 投射光 包层 纤芯 光栅 光栅周期

2光纤光栅传感器特点 利用光敏元件或材料,将被测参量转换为相应光信号的新一代传感技术,最大特点就是一根光纤上能够刻多个光纤光栅,如图2所示。 光纤光栅传感器可测物理量: 温度、应力/应变、压力、流量、位移等。 图2 光纤光栅传感器分布式测量原理 光纤光栅的特点: ● 本质安全,抗电磁干扰 ● 一纤多点(20-30个点),动态多场:分布式、组网测量、远程监测 ● 尺寸小、重量轻; ● 寿命长: 寿命 20 年以上 3目前我校已经开展的工作(部分) 3.1 基于光纤光栅传感的旋转传动机械动态实时在线监测技术与系统 利用光纤光栅传感技术的特性,实现转子运行状态的非接触直接测量。 被测参量 宽带光源 光纤F-P 腔 测点1 测点2 测点3 测点n 波长 光 强 λ1 测点1 λ2 测点2 λ3 测点3 λn 测点n 光源波长

丙烷理化性质及危险特性表.docx

丙烷理化性质及危险特性表 物质名称:丙烷英文名称:propane 危险货物编号: 危险性类别:第 2.1类易燃气体UN编号: 1978 21011 物化特性 熔点(℃)-187.6沸点(℃)-42.1溶解性微溶于水,溶于乙醇、乙醚。 燃烧热 相对密度(空气饱和蒸气压 53.32(-55 1.56 (kPa)(kJ/mol 2217.8 =1).6 ℃) ) 相对密度 ( 水 0.58(-44 外观与气味无色气体,纯品无臭。=1).5 ℃) 火灾爆炸危险数据 闪点(℃)-104 上限 9.5下限建筑火险 爆炸极限( %)甲 2.1分级 临界温度(℃) 96.8临界压力(MPa)4.25燃烧性本品易燃。 灭火剂雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。 切断气源。若不能切断气源,则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器,灭火方法 可能的话将容器从火场移至空旷处。 易燃气体。与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的 危险特性危险。与氧化剂接触猛烈反应。气体比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。 反应活性数据

禁忌物:强氧化剂、卤有害燃烧产物:一氧化碳、二氧稳定性:稳定聚合危险性:不聚合 素化碳。 健康危害数据 侵入途径吸入、经皮吸收 急性毒性LD50无资料LC50 无资料 健康危害 本品有单纯性窒息及麻醉作用。人短暂接触 1 %丙烷,不引起症状;10%以下的浓度,只引起轻度头晕;接触高浓度时可出现麻醉状态、意识丧失;极高浓度时可致窒息。 泄漏紧急处理 迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应 急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。用工业覆盖层或吸 附 / 吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方,防止气体进入。合理通风,加速扩散。喷雾状 水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能,将漏出气用排风机送至空 旷地方或装设适当喷头烧掉。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。 运输注意事项: 本品铁路运输时限使用耐压液化气企业自备罐车装运,装运前需报有关部门批准。 采用刚瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放,并应将瓶口朝同一方向,不可 交叉;高度不得超过车辆的防护栏板,并用三角木垫卡牢,防止滚动。运输时运输车辆应 配备相应品种和数量的消防器材。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置,禁止使用 易产生火花的机械设备和工具装卸。严禁与氧化剂、卤素等混装混运。夏季应早晚运输, 防止日光曝晒。中途停留时应远离火种、热源。公路运输时要按规定路线行驶,勿在居民 区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。 储存注意事项: 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与氧化剂、卤

光纤光栅的特性

光纤光栅的特性 1.光纤布喇格光栅的理论模型: 假设光纤为理想的纤芯掺锗阶跃型光纤,并且折射率沿轴向均匀分布,包层为纯石英,此种光纤在紫外光的照射下,纤芯的折射率会发生永久性变化,对包层的折射率没有影响。 利用目前的光纤光栅制作技术:如全息相干法,分波面相干法及相位模板复制法等。生产的光纤光栅大多数为均匀周期正弦型光栅。纤芯中的折射率分布(如图1)所示。 )(1Z n 为纤芯的折射率,max n ?为光 致折射率微扰的最大值, )0(1n 为纤芯原折射率, Λ为折射率变化的周期(即栅距), L 为光栅的区长度。 若忽略光栅横截面上折射率分布的不均匀性,光栅区的折射率分布可表示为: )2cos( )0()(max 11Z n n z n Λ ?+=π …………………………………………………(1.1) 显而易见,其折射率沿纵向分布,属于非正规光波导中的迅变光波导,在考虑模式耦合的时候,只能使用矢量模耦合方程,其耦合主要发生在基模的正向传输导模与反向传输导模之间。 2.单模光纤的耦合方程 由于纤芯折射率非均匀分布,引起了纤芯中传输的本征模式间发生耦合。在弱导时, 忽 略偏振效应,吸收损耗和折射率非均匀分布引起了模式泄漏,则非均匀波导中的场Φ( x , y , z ) 满足标量波动方程:0),,(}),,({22 2 20 2=Φ??++?z y x z z y x n sk t …………………(2.1) 其中:λπ/20=k ,λ是自由空间的光波长。 2 22 2 1}{1? ??+?Φ???=Φ?Φ r r r r r t …………………………………………………(2.2) 由于折射率非均匀分布引起波导中模式耦合只发生在纤芯中,因此非均匀波导中的场 可以表示为均匀波导束缚模式),(y x φ之和: ),()}exp()exp()({),()(),,(y x z i a z i z a y x z A z y x l l l l l l l l l φββφ-+-∑=∑=Φ………(2.3)

光栅衍射特性研究

光栅衍射特性研究 陈锦(安庆师范学院物理与电气工程学院 安徽 安庆 246011) 指导教师:张杰 摘 要:本文根据惠更斯-菲涅耳原理计算推导了夫琅禾费衍射场下光栅衍射的光强分布公式,详细分 析了平面光栅衍射的特性,利用MA TLAB 软件进行了衍射图样的仿真,绘制了相应的衍射光强分布图,并结合理论公式讨论了光强随波长λ、缝宽b 、缝数N 以及光栅常数d 的变化情况。推导了光栅方程,并从光栅方程出发,对光栅衍射中的缺级现象、光栅的分辨率等问题进行了讨论。文章最后简单介绍了光栅在生产实际中的应用。 关键字:光栅,光栅衍射,光强分布,强度 1引言 衍射光栅作为一种优良的分光元件,在近代光谱仪中有广泛的应用,比如利用光栅衍射可以作为光谱 分析,测量光波的波长等[1-4]。光栅是一种具有高分辨本领的精密光学元件,它是由大量等宽等间距的平行狭缝构成的光学器件。一般常用的光栅是在玻璃片上刻出大量平行刻痕制成,刻痕为不透光部分,两刻痕之间的光滑部分可以透光,相当于一狭缝。精致的光栅,在1cm 宽度内刻有几千条乃至上万条刻痕。这种利用透射光衍射的光栅称为透射光栅,还有利用两刻痕间的反射光衍射的光栅,如在镀有金属层的表面上刻出许多平行刻痕,两刻痕间的光滑金属面可以反射光,这种光栅称为反射光栅。本文着重对平面光栅衍射特性做一些探究。 MATLAB 是一个集数值计算、图形处理、符号计算、数学建模、实时控制、动态仿真等诸多功能于一 身的数学应用软件[6],在光学中得到广泛应用[7]。本文应用MATLAB 的数值计算和绘图功能,根据夫琅禾费衍射场的理论公式,计算得出光强分布矩阵并绘制出光强分布曲线及其衍射图样。 2 光的衍射理论 惠更斯原理[8]内容是:传播中的波面上任何一点都可以认为是一个新的次波源,由这些次波源发出的 次波是球面波,这些次波的公共包络面就是下一时刻的波面。法国物理学家菲涅耳根据叠加原理将惠更斯原理进一步具体化,并给出其数学表达式,即惠更斯—菲涅耳原理的数学表达式: dS r e Q U f C P U ikr S ??=)()()(θ (1) 此后,德国物理学家基尔霍夫从定态的亥姆霍兹方程出发,利用矢量场论中的格林公式,在kr>>1, 即r>>λ的条件下,导出了无源空间边值定解表达式: dS r e Q U i P U ikr S ??+-=)()cos (cos 21)(0θθλ (2) 他还提出了关于边界条件的假设,并进一步将衍射积分公式简化为[6]: dS r e Q U f i P U ikr S ??-=0)(),()(0θθλ (3) 此时衍射面积分只限于光孔面0s 。据此在傍轴条件下衍射积分公式为: dS e Q U r i P U S ikr ??- =0)()(0λ (4) 这便是光衍射场强的计算公式。

草甘膦的特性.安全性及特性docx

草甘膦的特性、安全性及其应用评述来源 文章来源:中国农药工业协会 1971年孟山都公司开发出在世界农业中具有划时代意义的广谱除草剂草甘膦(Glyphosate),70年代中后期推出草甘膦异丙胺盐、胺盐与钠盐;ICI公司于1989年推出三甲锍盐。目前,草甘膦已成为世界上应用最广、产量最大的农药品种,其年销售额一直居农药之首。近年来,随着转基因抗草甘膦作物的发展,草甘膦用量逐年增加,不仅影响新品种的开发方向,而且对现有除草剂品种的市场格局也造成较大冲击。 1 草甘膦的性质与剂型 1.1 化学结构 草甘膦是非常稳定的化合物,其存在形态为酸及其盐: 1.2 物理化学性质 草甘膦为白色、无味固体;密度1.74g/ml,熔点200℃(不分解),45℃蒸气压2.45×18-8KPa(1.84×10-7mmHg);在25℃,pH5.7~9时贮存32d稳定。在25℃水中溶解度,草甘膦酸为15.7g/l(pH7)~11.6g/l( pH2.5),异丙胺盐为900g/l(pH 7)~786g/l (pH 4)。 1.3 剂型 以草甘膦酸为基础将其加工成盐或酯,由于植物对酸的吸收差,高剂量,特别是低喷液量时草甘膦酸易沉淀,因此,酸的活性通常低于盐类。最常用的剂型是含异丙胺盐的“农达”(R oundup),此盐类显著溶于水;一般为可溶性液剂(SL),含有效成分365g/l或480g/l。近 年来,孟山都公司推出高含量草甘膦的干制剂(94%)、可溶性粒剂及片剂。在草甘膦剂型加工中,表面活性剂及增效剂非常重要,硫酸铵及硫酸二铵是常用的活化剂。草甘膦异丙胺盐是一种弱酸,在溶液中能够解离,分子的阴离子部分是活性成分,它们能够在喷洒液中与其他阳离子如:Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Fe2+/3+缔合,形成植物不易吸收的盐类,而硫酸铵与硫酸二铵能够阻止此种拮抗性盐类产生,从而形成草甘膦-NH4+迅速被植物吸收。磷酸盐、酒石酸以及乙二胺四醋酸均能增进草甘膦的活性。 在草甘膦剂型中应充分重视表面活性剂。有机硅表面活性剂在新西兰被指定为草甘膦必备助剂,它可诱导草甘膦迅速通过气孔被植物吸收,避免雨水淋洗,显著提高除草效果。最近,美国EPA接受了Hampshire化学公司生产的Ⅳ一酰基肌胺酸(甲替甲胺酸)及Ⅳ-酰基肌胺酸钠盐表面活性剂作为草甘膦剂型加工中的助剂,它们优于现有绝大多数表面活性剂。 在转基因抗草甘膦作物田,根据作物种类可将草甘膦与该作物所使用的除草剂品种加工成混剂或进行混用。目前以草甘膦为主的混剂主要有(g/l):FallowStar[草甘膦+麦草畏(dicam

(完整版)均匀光纤光栅光谱仿真研究毕业设计

摘要 全光通信是光纤通信的发展方向,自从1978年Hill等人制作出第一条光纤光栅之后,作为重要的全光网络器件之一,光纤光栅的研究和应用就一直受到人们的重视。光纤光栅这种新型的光纤器件由于其独特的光学特性和灵活的设计特点,在光通信系统中有着广泛的应用,包括滤波器、全光复用/ 解复用器、色散补偿器和激光器谐振腔等等。所谓光纤光栅即指光纤轴向上存在的折射率周期性变化。其制作原理是基于石英光纤的光敏效应。光纤中的光致折射率改变现象最初仅是一个科学问题,用来满足人们科学探索的好奇心,而正是因为光纤光栅在光通信与光传感领域的扮演的重要角色也使其成为光纤领域的一项基本技术。在光纤通信的应用中根据应用场合的不同,针对对光纤光栅的光谱方面和色散方面特性会提出相应的专门要求,为了给光纤光栅制作过程中的方法选择及参量控制提供理论性指导,对光纤光栅的理论与应用研究有重要的实际意义。在实际的光栅设计过程中,我们总是希望由所期望的光学特性来确定光栅的各个参数的值,因而对光纤光栅特性方面的数值模拟就具有非常重要意义。本论文以光纤通信发展为主线介绍了光纤光栅的历史及其在光通信领域的应用,概述了光纤光栅的光敏效应,以光波导为背景介绍了分析光纤光栅常用的耦合模理论以及传输矩阵理论。基于耦合模理论和传输矩阵理论对重要的两类光纤光栅:均匀光纤光栅和线性啁啾光纤光栅进行了分析推导。并对两类光纤光栅的光谱方面特性进行了仿真研究,绘制出了两类光纤光栅在不同参数下的反射光谱特性曲线,讨论了不同参数对光纤光栅频率选择特性和色散特性的影响, 所得结果可作为这类光纤光栅结构参数设计的参考依据,给光纤光栅制作过程中的方法选择及参量控制提供理论指导,为

透射光栅特性研究(精)

透射光栅特性研究 【学习重点】 1.了解分光仪的结构原理和调节方法 2.了解光栅的分光特性 3.测量光栅常数和利用光栅测量波长 【仪器用具】 分光仪、平面透射光栅、平面反射镜、低压汞灯 【预习重点】 1.分光仪的结构原理及其调节方法和要求 2.光栅的特性及其如何调节光栅 3.测量光栅常数及利用光栅测量波长 【背景知识】 1. 分光仪是一种测量光束偏转角的精密仪器,它可以精确地测量平行光的偏转角,是光学实验中的一种常用的仪器。分光计主要由三部分:望远镜,平行光管和主体(底座、度盘和载物台)组成。附件有小灯泡、小灯泡的低压电源以及看度盘的放大镜。望远镜的目镜叫做阿贝目镜,如图1所示,可以将小灯泡的光引入分划板,当分划板的位置刚好在望远镜的焦平面上时,从载物台上放置的平面镜上反射回来的光正好落在分划板上形成一个清晰的十字象。利用这个原理可以将望远镜调好(出射平行光以及使望远镜的主轴与仪器主轴垂直),当望远镜调好后就可以利用望远镜调节平行光管,此时就可以进行光线的角度的测量了。 2.光栅是一组紧密均匀排列的狭缝。用刻线机在透明玻璃片上刻出痕宽为b(不透光部分)、 缝宽为a(透光部分)的N条平行狭缝,就构成了一个透射光栅。而d=a+b即为光栅常数,如图2(a)所示。当一束单色平行光垂直射到光栅平面上时,将发生衍射(如图2(b))。衍射光的主极大位置由光栅公式dsinφ=kλ(k=0,±1,±2,…)决定。其中:d为光栅常数;φ为衍射角;k为衍射级次;λ为入射光的波长。

图2 光栅衍射 (a)光栅常数d(b)垂直入射时的光栅衍射光栅有以下特性参数。 (1)光栅常数d。d=a+b,a为光栅狭缝宽度,b为相邻狭缝间不透明部分宽度。 (2)光栅的角色散率D。D=dφ/dλ,定义为单位波长间隔两单色谱线之间的角距离。根据光栅公式dsinφ=kλ,有D=dφ/dλ=kdcosφ。 (3)光栅的分辨本领R。由于谱线有一定的宽度,当两条谱线靠得近,到一定程度时将不能被分辨。通常把波长λ与该波长附近刚能分辨的最小波长差Δλ之比作为光栅的分辨本领,即R=λ/Δλ。可以证明,光栅的分辨本领R的理论值R=kN=kL/d,L为光栅的有效宽度,N为参与光栅衍射的总光束数。 3. 对光栅的调整要求 (1)光栅面必须垂直准直管,使平行光正入射于光栅上。光栅放置如图3所示.(注为什么如此放置光栅?) (2)光栅刻痕应平行于仪器转轴。(否则会有什么现象产生?) 根据汞光谱中绿线的波长,利用光栅公式求其光栅常数,测定汞光谱中两条黄线的波长及其汞黄线处的波长.注意:本实验过程中,有一个因数没有考虑在内,就是光栅.为了消除光栅本身产生的误差,我们将怎么读衍射角,如何解决这一问题?

5系统函数及系统特性分析.docx

系统函数及系统特性分析 实验目的: 1. 理解系统函数在分析离散系统特性吋的作用; 2. 掌握系统函数的不同表示形式及零极点分析方法; 3. 掌握利用系统函数求解频率响应的方法; 4. 了解用DFT 及DTFT 确定离散系统特性的方法。 实验原理: 一、系统函数的表示形式及零极点分析 MATLAB 信号处理工具箱提供的tf2zp 、zp2tf 和zp2sos 等函数可以进行系 统函 数的不同表示形式的转换。 > Z 有理多项式表示的系统函数: H(z) = 4+处:+…+ 加: + Q] Z + …+ Cl” Z ' >用零点、极点和常数表示的一阶因子形式的系统函数: 二 k (z-z(l))(z — z(2))???(z-z(M)) (z-p(l))(z — p(2))???(z — ”(N)) > Z 的二阶因子表示形式: ? [z,p,k]=tQzp(b,a)将有理多项式表示的系统函数转换为一阶因子形式的系统 函数; ? [b,a]=zp2tf(z,p,k)将一阶因子形式的系统函数转换为有理多项式的系统函数。 例:试将下面的系统函数表示为一阶因子形式。 H ⑵=(1+0.04Z -2)/(1-0.8Z 1+0.16Z 2-0.128Z 3) 解: b=[l,0,0.04,0]; a=[l,-0.8,0.16,-0.128]; [z,p,k]=tf2zp(b,a); dispC 零点);disp(z); dispC 极点');disp(p'); dispC 常数);disp(k f ); [b,a]=zp2tf(z,p,k)% 还原验证 ? sos=zp2sos(z,p,k)将零点、极点和增益常数表示转换为二阶因子表示。

均匀光纤光栅光谱仿真研究

均匀光纤光栅光谱仿真研究

摘要 全光通信是光纤通信的发展方向,自从1978年Hill等人制作出第一条光纤光栅之后,作为重要的全光网络器件之一,光纤光栅的研究和应用就一直受到人们的重视。光纤光栅这种新型的光纤器件由于其独特的光学特性和灵活的设计特点,在光通信系统中有着广泛的应用,包括滤波器、全光复用/ 解复用器、色散补偿器和激光器谐振腔等等。所谓光纤光栅即指光纤轴向上存在的折射率周期性变化。其制作原理是基于石英光纤的光敏效应。光纤中的光致折射率改变现象最初仅是一个科学问题,用来满足人们科学探索的好奇心,而正是因为光纤光栅在光通信与光传感领域的扮演的重要角色也使其成为光纤领域的一项基本技术。在光纤通信的应用中根据应用场合的不同,针对对光纤光栅的光谱方面和色散方面特性会提出相应的专门要求,为了给光纤光栅制作过程中的方法选择及参量控制提供理论性指导,对光纤光栅的理论与应用研究有重要的实际意义。在实际的光栅设计过程中,我们总是希望由所期望的光学特性来确定光栅的各个参数的值,因而对光纤光栅特性方面的数值模拟就具有非常重要意义。本论文以光纤通信发展为主线介绍了光纤光栅的历史及其在光通信领域的应用,概述了光纤光栅的光敏效应,以光波导为背景介绍了分析光纤光栅常用的耦合模理论以及传输矩阵理论。基于耦合模理论和传输矩阵理论对重要的两类光纤光栅:均匀光纤光栅和线性啁啾光纤光栅进行了分析推导。并对两类光纤光栅的光谱方面特性进行了仿真研究,绘制出了两类光纤光栅在不同参数下的反射光谱特性曲线,讨论了不同参数对光纤光栅频率选择特性和色散特性的影响, 所得结果可作为这类光纤光栅结构参数设计的参考依据,给光纤光栅制作过程中的方法选择及参量控制提供理论指导,为光纤光栅这一重要器件的仿真软件的构建进行初步的探索。 关键词:光纤光栅耦合模理论传输矩阵法光通信器件数值仿真 第一章绪论 光纤通信技术是以光波为载波,以光导纤维为传输信道的一种现代有线通信 技术。人类已进入信息化时代,人类对通信的需求呈现加速增长的趋势,而光纤通信技术是构建信息高速公路的主要支柱。现代光纤通信技术涉及光纤光缆技术、传输技术、光有源器件、光无源器件以及光网络技术等。 1.1光纤通信历史及发展: 1880年,贝尔利用太阳光作为光源,以大气为传输信道,用硒晶体作为光接收器,进行了光电话的实验,实现了真正现代意义下的光通信,使通话距离最远达到了二百多米,但空间光传输易受到气候和周围环境等条件的影响,损耗也比较大。 1966年,英籍华人高锟博士和他的同事G. A. Hockham,在研究了光在石英玻璃纤维中传输的特性极

光栅特性的研究

实验八 光栅特性的研究 衍射光栅是利用光的衍射原理使光波发生色散的光学元件.它由大量相互平行、等宽、等距的狭缝(或刻痕)组成.以衍射光栅为色散元件组成摄谱仪或单色仪是物质光谱分析的基本仪器之一,在研究谱线结构,特征谱线的波长和强度;特别是在研究物质结构和对元素作定性与定量的分析中有极其广泛的应用. 【实验目的】 1.进一步熟悉光学测角仪的调整和使用; 2.测量光栅的特性参数; 3.从测定钠灯和汞灯光谱在可见光范围内几条谱线的波长过程中,观测和研究光栅的衍射现象. 【实验原理】 1.光栅衍射 有大量等宽间隔的平行狭缝构成的光学元 件成为光栅.设光栅的总缝数为N ,缝宽为a , 缝间不透光部分为b ,则缝距d = a + b ,称为光 栅常数.按夫琅和费光栅衍射理论,当一束平 行光垂直入射到光栅平面上时,通过不同的缝, 光要发生干涉,但同时,每条缝又都要发生衍 射,且N 条缝的N 套衍射条纹通过透镜后将完 全重合.如图1所示,当衍射角θ 满足光栅方程d sin θ = k λ(k = 0、±1、± 2、 …)时,任 两缝所发出的两束光都干涉相长,形成细而亮 的主极大明条纹. 2.光栅光谱 单色光经过光栅衍射后形成各级主极大的细亮线称为这种单色光的光栅衍射谱.如果用复色光照射,由光栅方程可知不同波长的同一级谱线(零级除外)的角位置是不同的,并按波长由短到长的次序自中央向外侧依次分开排列,每一干涉级次都有这样的一组谱线.在较高级次时,各级谱线可能相互重叠.光栅衍射产生的这种按波长排列的谱线称为光栅光谱. 评定光栅好坏的标志是角色散率和光栅的分辨本领. (1)λ ?ψd d =称为光栅的角色散率,由d sin ? = k λ 可知 k p d k d d cos ==λ?ψ (1) (2)根据瑞利判据,光栅能分辨出相邻两条谱线的能力是受限制的,波长相差Δλ的两条相邻的谱线,若其中一条谱线的最亮处恰好落在另一条谱线的最暗处,则称这两条谱线能 - 44 -

光纤光栅光学特性的测量

光纤光栅光学特性的测量 一、实验目的和内容 1. 了解光纤Bragg 光栅的原理及其主要光学特性。 2. 掌握Digtal lock-in Amplifier 工作原理和使用要领。 3. 掌握测量光纤Bragg 光纤反射光谱及其它光学特性的方法 二、实验基本原理 1. 光纤布拉格光栅的理论模型 光敏光纤布拉格光栅(FBG ,fiber Bragg grating )的原理是由于光纤芯折射率周期变化造成光纤波导条件的改变,导致一定波长的光波发生相应的模式耦合,使的其透射光谱和反射光谱对该波长出现奇异性,图1表示了其折射率分布模型。这只是一个简化图形,实际上光敏折射率改变的分布将由照射光的光强分布所决定。 对于整个光纤曝光区域,可以由下列表达式给出折射率分布较一般的描述: ? ?? ??≥≤≤≤+=2 32 1211)],,(1[),,(a r n a r a n a r z r F n z r n ?? 式中),,(z r F ?为光致折射率变化函数。具有如下特性: 1 ),,(),,(n z r n z r F ???= )(0 ),,() 0(),(1 max max L z z r F L z n n z r F >=<

乙醇的基本特性.docx

乙醇的结构简式为 CH3CH2OH,俗称酒精、无水酒精、火酒、无水乙醇。乙醇的用途很广,可用乙醇来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为 70%—— 75%的乙醇作消毒剂等。 乙醇的物性数据: 1.性状:无水透明、易燃易挥发液体。有酒的气体和刺激性辛辣味。 2.密度: cm^3; ( 液) 20 °C 3.熔点:°C K) 4.沸点:°C K) 5.在水中溶解时: p Ka = 6.黏度: mpa · s(cp) ,°C 7.分子偶极矩: fC·fm D) ( 气 ) 8.折光率: 9.相对密度 ( 水 =1) : 10.相对蒸气密度 ( 空气 =1) : 11.饱和蒸气压 (kPa) : (19 ℃) 12.燃烧热 (kJ/mol) : 13.临界温度 ( ℃) : 14.临界压力 (MPa) : 15.辛醇 / 水分配系数的对数值: 16.闪点 ( ℃,开口 ) : 17.闪点 ( ℃,闭口 ) : 18.引燃温度 ( ℃) : 363 19.爆炸上限 %(V/V) : 20.爆炸下限 %(V/V) : 21.燃点(℃): 390~430 22.蒸发热: (kJ/mol ,: 23.熔化热: (kJ/kg): 24.生成热: (kJ/mol ,液体 ) : 25.比热容: (kJ/ ( kg· k) ,20°C,定压): 26.沸点上升常数: ~ -19 27. 电导率( s/m ) : ×10 28. 热导率( w/(m· k) ) : 29. 体膨胀系数(k -1 ,20°C) : 30. 气相标准燃烧热(kJ/mol): 31. 气相标准声称热(kJ/mol): 32. 气相标准熵 (J/mol · k) : 33. 气相标准生成自由能(kJ/mol): 34. 气相标准热熔(J/mol· k): 35.液相标准燃烧热(kJ/mol): 36. 液相标准声称热(kJ/mol): 37.液相标准熵(J/mol· k):

实验报告-光栅特性的研究

实验报告 姓名:班级:学号:实验成绩: 同组姓名:实验日期:2008-9-16 指导老师:助教28 批阅日期: 光栅特性的研究 【实验目的】 1.进一步熟悉光学测角仪的调整和使用 2. 测量光栅的特性参数。 3. 掌握RC、RL串联电路的幅频特性和相频特性的测量方法。 4. 从测定钠灯和汞灯光谱在可见光范围内几条谱线的波长过程中,观测和研究光栅的衍射现象。 【实验原理】 1. 光栅衍射 有大量等宽间隔的平行狭缝构成的光学元件 成为光栅.设光栅的总缝数为N,缝宽为a,缝间 不透光部分为b,则缝距d = a + b,称为光栅常 数.按夫琅和费光栅衍射理论,当一束平行光垂 直入射到光栅平面上时,通过不同的缝,光要发 生干涉,但同时,每条缝又都要发生衍射,且N 条缝的N套衍射条纹通过透镜后将完全重合.如 图1所示,当衍射角θ满足光栅方程dsinθ = kλ(k = 0、±1、± 2、…)时,任两缝所发出的两束光都干涉相长,形成细而亮的主极大明条纹.

2.光栅光谱 单色光经过光栅衍射后形成各级主 极大的细亮线称为这种单色光的光栅衍 射谱.如果用复色光照射,由光栅方程 可知不同波长的同一级谱线(零级除外) 的角位置是不同的,并按波长由短到长 的次序自中央向外侧依次分开排列,每 一干涉级次都有这样的一组谱线.在较 高级次时,各级谱线可能相互重叠.光 栅衍射产生的这种按波长排列的谱线称 为光栅光谱. 评定光栅好坏的标志是角色散率和光栅的分辨本领. 若入射光束不是垂直入射至光栅平面(图2),则光栅的衍射光谱的分布规律将有所变化.理论指出:当入射角为i时,光栅方程变为 【实验数据记录、实验结果计算】 1、白色条纹角度:25720’7721’

环氧树脂特性.docx

WORD格式 环氧树脂 目录 材料简介应用特性类型分类使用指南国内主要厂商环氧树脂应用领域环氧树脂行业 材料简介 物,除个别外,它们环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合的 都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有,环氧基相对分子质量活泼的环氧基团为其特征团 可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。 应用特性 1、形式多样。各种树脂、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种 应用对形式提出的要求,其低的粘度到高熔点固 范围可以从极体。 2、固化方便。选用各种不同的固化剂,环氧树脂体系几乎可以在 0 ~ 180 ℃温度范围内固化。 3、粘附力强。环氧树脂分子链中固有的具有很高极性羟基和醚键的存在,使其对各种物质的树脂固化时的收缩性低,产生内应力小,这也有助于提高 粘附力。环氧的粘附强度。 4 环氧基的、收缩性低。环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂分子中开进行的,没有水或其它挥发性产物放出。它们和不饱和聚 环聚合反应来副酯树脂、酚醛树脂相比,在固化过程中显示出很低的收缩性(小于2%)。 5 树脂体系具有优良的力学性、力学性能。固化后的环氧能。 6、电性能。固化后的环氧树脂体系是的优良绝一种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧缘 材 料。 7、化学稳定性。通常,固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性。像固 环氧树脂化环氧体系的其它性能一样,化学稳定性也取决于所选用的树脂和固化剂。适当地选用和

使其具有特殊的化学稳定性固化剂,可以能。 8 性能的综合,使环氧树脂体系 、尺寸稳定性。上述的许多具有突出的尺寸稳定性和耐久性。 9 体系耐大多数霉菌,可以在苛 、耐霉菌。固化的环氧树脂刻的热带条件下使用。 类型分类 根据分子结构,环氧树脂大体上可分为五大类: 1、缩水甘油醚类环氧树脂 2、缩水甘油酯类环氧树脂 3、缩水甘油胺类环氧树脂 4、线型脂肪族类环氧树脂 5、脂环族类环氧树脂 专业资料整理

光纤光栅的特性

光纤光栅的特性

光纤光栅的特性 1.光纤布喇格光栅的理论模型: 假设光纤为理想的纤芯掺锗阶跃型光纤,并且折射率沿轴向均匀分布,包层为纯石英,此种光纤在紫外光的照射下,纤芯的折射率会发生永久性变化,对包层的折射率没有影响。 利用目前的光纤光栅制作技术:如全息相干法,分波面相干法及相位模板复制法等。生产的光纤光栅大多数为均匀周期正弦型光栅。纤芯中的折射率分布(如图1)所示。 ) (1Z n 为纤芯的折射 率,m ax n ?为光致折射 率微扰的最大值, ) 0(1n 为纤芯原折射 率, Λ 为折射率变化的周期(即栅距), L 为光栅的区长度。 若忽略光栅横截面上折射率分布的不均匀

性,光栅区的折射率分布可表示为: )2cos()0()(max 11Z n n z n Λ ?+=π ………………………………………………… (1.1) 显而易见,其折射率沿纵向分布,属于非正规光波导中的迅变光波导,在考虑模式耦合的时候,只能使用矢量模耦合方程,其耦合主要发生在基模的正向传输导模与反向传输导模之间。 2.单模光纤的耦合方程 由于纤芯折射率非均匀分布,引起了纤芯中传输的本征模式间发生耦合。在弱导时, 忽 略偏振效应,吸收损耗和折射率非均匀分布引起了模式泄漏,则非均匀波导中的场Φ( x , y , z ) 满足标量波动方程: ),,(}),,({22 220 2=Φ??++?z y x z z y x n sk t …………………(2.1) 其中:λ π/20 =k ,λ是自由空间的光波长。 2 22 2 1}{1???+?Φ???=Φ?Φ r r r r r t ………………………………… ………………(2.2) 由于折射率非均匀分布引起波导中模式耦合只发生在纤芯中,因此非均匀波导中的场

光栅布拉格光栅及其传感特性研究

光栅布拉格光栅及其传感特性研究2 一光纤光栅概述2 1.1 光纤光栅的耦合模理论2 1.2 光纤光栅的类型3 1.2.1 均匀周期光纤布拉格光栅3 1.2.2 线性啁啾光纤光栅3 1.2.3 切趾光纤光栅3 1.2.4 闪耀光纤光栅4 1.2.5 相移光纤光栅4 1.2.6 超结构光纤光栅4 1.2.7 长周期光纤光栅4 二光纤布拉格光栅传感器5 2.1 光纤布拉格光栅应力传感器5 2.2 光纤布拉格光栅温度传感器6 2.3 光纤布拉格光栅压力传感器6 2.4 基于双折射效应的光纤布拉格光栅传感器7 三光纤光栅传感器的敏化与封装10 3.1 光纤光栅传感器的温度敏化10 3.2 光纤光栅传感器的应力敏化10 3.2 光纤光栅传感器的交叉敏感及其解决方法10 四光纤光栅传感网络与复用技术10 4.1 光纤光栅传感网络常用的波分复用技术11 4.1.1 基于波长扫描法的波分复用技术12 4.1.2 基于波长分离法的波分复用技术13 4.1.3 基于衍射光栅和CCD阵列的复用技术13 4.1.4 基于码分多址(CDMA)和密集波分复用(DWDM)技术14 4.2光纤光栅传感网络常用的空分复用技术14 4.3光纤光栅传感网络常用的时分复用技术16 4.4 光纤光栅传感网络的副载波频分复用技术18 4.4.1 光纤光栅传感副载波频分复用技术18 4.4.2 FBG传感网络的光频域反射复用技术18 4.5 光纤光栅传感网络的相干复用技术18 4.6 混合复用FBG传感网络18 4.6.1 WDM/TDM混合FBG网络18 4.6.2 SDM/WDM混合FBG网络18 4.6.3 SDM/TDM混合FBG网络18 4.6.4 SDM/WDM/TDM混和FBG网络18 4.6.5 光频域反射复用/波分复用混合FBG传感网络18 五光栅光栅传感信号的解调方法18 六激光传感器18

试验35光栅特性的研究

实验三十八 光栅特性的研究 实验内容 1.测出所给衍射光栅的四个主要特性参数;光栅常数d、角色散率φ、分辨本领R和衍射效率η。 2.测量钠光灯的钠双线波长,或汞灯谱线的各个波长,或He-Ne 激光器的激光波长。 教学要求 ?? 1.了解衍射光谱的结构、分类和特性。 ?? 2.学习如何选择实验方法测定光学元件的特性参数。 实验器材 ?? 除给定不同光栅常数的全息光栅外,其余仪器设备请自行拟定后,向实验室申请使用。 光栅通常用于研究复色光谱的组成,进行光谱分析,还可以通过光栅获得特定波长的单色光。所以,光栅是一种重要的分光元件。了解光栅的结构和工作特性,对使用和开发光学器件有着重要的意义。 ?? 光栅按其结构分类,可分为平面光栅,阶梯光栅和凹面光栅;按衍射条件分类,可分为透射光栅和反射光栅。 操作步骤 ?? 1.选择一定的方法和仪器,测出所给衍射光栅的四个主要特性参数:光栅常数d、角色散率φ、分辨本领R和衍射效率η。 ?? 2.利用所给光栅测量钠光谱双线的波长,或汞光各条谱线的波长,或He-Ne 激光谱线的波长。要求测量结果的准确度 λE ≤0.1%。 ?? 3.从理论上算出在给定的光栅和光波长(汞灯)的条件下,能观察到的光栅的最高衍射级数K,并用实验加以验证。 ?? 4.观察分辨本领R与光栅狭缝数目N的关系。挡住光栅的一部分,减小狭缝数目N,观察钠光谱的双线的衍射谱随N的减小而发生的变化。 实验提示 ? 根据夫琅和费衍射理论,当一束平行光垂直入射到光栅平面上时,将发生衍射。衍射光谱中亮条纹的位置由衍射方程dsin φ=k λ (k=0,±1, ±2,……)决定。其中缝间距d称为光栅常数,φ为衍射角,k为衍射光谱线的级数,λ为入射单色光的波长。关于光栅的几个特性参数说明如下: ?? 1.光栅常数d:d=a+b ,a 为光栅任一狭缝的宽度,b 为相邻狭缝间不透光部分的宽度。 ?? 2.角色散率φ:λ φ?d d =,定义为单位波长间隔内两单色谱线之间的角间距。由dsin φ=k λ,可得k d k φ?cos =。 ?? 3.分辨本领R:λ λ?=R ,定义为两条刚可被分辨开的谱线的波长差除以它们的平

材料的力学特性第1部分线性弹性特性章节答案.docx

材料的力学特性第1部分线性弹性特性章 节答案 问:网络营销较传统营销更加注重消费者,将消费者融合到营销决策中来。 答:√ 问:关于演讲的动态性理解错误的是() 答:在演讲过程中不存在可变因素 问:能自动产生矩形脉冲 答:多谐振荡器 问:立体主义代表人物是()。 答:Pablo Picasso 问:创意又称为:英文idea,() 答:想法意念点子发想构想的过程 问:在下列反应爱国主义精神的历史事件中,表述不正确的是()。 答:邓世昌在威海卫战役中牺牲 问:补充蛋白质,可以缓解视疲劳。 答:√ 问:英国的法学家边沁是功利主义学派的代表,同时也是古典犯罪学派的代表。( ) 答:对

问:O ur teacher is ------- every Monday morning . 答:A available 问:形体舞蹈的手臂动作不需要一直保持流水样的柔和,手腕、肘部等关节可以随意突出,手臂始终成弧线而非超直。() 答:错 问:p.p1 {margin: 0.0px 0.0px 0.0px 0.0px; text-align: justify; font: 12.0px '.PingFang SC'; color: #454545}span.s1 {font: 12.0px 'Helvetica Neue'}20世纪30年代电动汽车基本被内燃汽车所取代的原因是()。 答:内燃机汽车售价低廉内燃机汽车电启动问世 问:目标管理是以制定和实现目标为中心的,被管理者自主控制达标过程,管理者实行最终成果控制的一种现代管理思想与方法。 答:√ 问:分布在人体前正中线的经脉是() 答:任脉 问:刺吸式口器的口针是由()形成的。 答:上颚下颚 问:Our new refrigerator _______ 70 per cent less electricity than our old model. 答:consumes 问:特朗普上任后主打“美洲优先牌”。 答:错误 问:太冲穴的正确按揉方法( ) 答:大拇指侧峰按揉 问:Our new refrigerator _______ 70 per cent less electricity than our old model.

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