長度與尺寸測量1.干涉法長度測量的基本定律干涉法長度測量的基本規律是用一個機械長度與一個已知的光的波長對比。一般來說，這種光學方法設計光束兩次通過所需的長度。因此，測量單位是半波長，被測長度表示為：式中，λ為波長；i為干涉整數級；f是干涉分數級。利用半波長的倍數表示長度的方法取決于兩種或者多種光波的干涉強度，在雙光束干涉時表示為：此時，γ為干涉率，z1-z2為兩個光束通路之間的幾何距離差。因此，一個通路長度的改變會以單位λ/2來改變周期性干涉強度。在上式中位相的不同 2Π/λ/2(z1-z2)可以用真空波長表示為2Π/λ0/2(z1-z2)。此時的n是通路中空氣的折射率，n(z1-z2)表示兩 ...
0.06?的電磁波，利用原子內層的電子被高速運動的電子轟擊產生躍遷光輻射，從而產生氣體的電離、熒光物質的發光以及照相乳膠感光等。用電子束來轟擊金屬―靶‖材時將產生X射線，通過衍射圖譜的分析，可以獲得其成分、內部原子或者分子的結構和形態等信息。當X射線掃描晶體物質時，X射線因晶格間距等效光柵的存在而發生光的散射和干涉。干涉效應使得X射線的散射強度增強或減弱，其中強度zui大的光被認為是X射線衍射線。圖2-5是晶面間距是d的n級反射圖示。在布拉格公式中：d為晶面間距，θ為布拉格角，λ為入射波長。當入射光照射到晶面上時會發生輻射，且輻射部分將成為球面波同步傳播，其光程差是波長的整數倍。一部分入射光的 ...
大多利用光或電磁波的原理，根據傳播時間或相移的測量來確定距離。雙梳狀激光雷達雙梳激光雷達是一種尖端傳感技術，它結合了ToF和干涉測量原理，同時還利用了類似于 FMCW激光雷達的相干信號放大功能。這種創新方法結合了這些技術的優勢，實現高精度和快速的絕對距離測量。傳統激光雷達系統通常依靠ToF或干涉測量法進行距離測量。ToF 測量激光脈沖傳播到物體并返回所需的時間，而干涉測量法則分析激光束的干涉圖案。然而，這兩種方法在測量精度、速度或范圍方面都有局限性。雙梳激光雷達通過利用兩個重復率略有不同的頻率梳克服了這些限制。當發射的光與目標物體相互作用時，一部分光會被反射回來，同時，另一部分光也被參考端反射 ...
，這是由于在電磁波譜的這一區域存在的泛音和組合帶的低吸收率;除此之外，信號是寬帶的，需要大量的化學計量分析來從光譜中提取相關信息。此外，近紅外儀器具有弱輻射源，即全qiu，這產生了更高的檢測限。盡管存在這些限制，近紅外光譜是過程分析技術(PAT)應用的shou選，因為它在透射率和反射率等采集模式上具有靈活性。中紅外(MIR)光的性質限制了凝析相分析的穿透深度比近紅外(NIRS)要淺。在MIR區域，分子的振動特征是獨特的窄帶，提供指紋識別;因此，即使在復雜的基質中，也可以以高可信度識別化合物所需的特異性。振動帶的高吸收率限制了漫反射測量，結果導致低信噪比。為了克服這些限制，更高光功率的新技術可能 ...
紅外吸收光譜電磁波譜2 ~ 25μm光譜范圍對應的MIR區域與分子振動能重合。當MIR光通過樣品時，分子間鍵通過吸收與基態和激發態之差相同的能量而被激發到更高的振動態。這使得在該區域使用指紋吸收光譜檢測未知分析物以檢測特定鍵。傅里葉變換紅外光譜(FTIR)通常用于生物化學物質的分析，以確定分析信息。但是，由于MIR中吸水性強，通常不能使用長度超過10-20μm的比皿，較窄的比皿容易被真實樣品堵塞。利用衰減全反射(ATR)光譜與FTIR相結合的方法克服了這一問題。然而，傳統ATR元件中的離散反射次數受到嚴重限制，而使用光波導(本質上是更薄的ATR元件)大大增加了單位長度的有效反射次數，從而在單模 ...
許多系統基于電磁波譜的近中紅外區域。這主要是因為分子的基本旋轉振動吸收模式在該區域產生了很強的光譜指紋。在光譜的近紅外區域，由于電信行業的需要，存在許多不同復雜性、大小和價格的光源，這是受歡迎的波長。然而，在該區域發現的分子的光譜指紋比位于中紅外的基本吸收模式弱1000倍。中紅外光源分散在整個波長范圍(3 - 24 μm)，并且有不同的類型，如氣體激光器、色心激光器、差頻產生、光學參量振蕩器、鉛鹽二極管和zui近開發的量子級聯激光器(qcl)等。近年來發展非常迅速的量子級聯激光器正在迅速填補波長軸上的空穴，使其成為氣體分析的有吸引力的光源。大多數qcl具有定義良好的中心波數和窄線寬，允許準確的 ...
用。偏振光是電磁波中電場矢量方向具有一定規律的光。全偏振發生器能夠生成多種偏振態的光，包括線偏振光、圓偏振光、橢圓偏振光等，覆蓋所有可能的偏振態。它通常結合了多個光學元件，如偏振器、波片、旋光器和相位調制器等，通過調節這些元件可以靈活地控制和產生各種偏振態。全偏振發生器的實現方案有多種，如基于波片、電光調制器、聲光調制器、旋光材料、矢量光束等的方案，本文我們著重介紹幾種基于波片的方案。1.旋轉起偏器和1/4波片產生全偏振態如圖1所示為旋轉起偏器和1/4波片產生全偏振態的示意圖,它包括一個可旋轉的起偏器P,它的透光軸位于角度θ處;一個可旋轉的1/4波片R,其慢軸方向位于角度φ處,這一裝置也稱作塞 ...
界條件，求解電磁波在其中傳輸時的標量或矢量麥克斯韋方程時，其結果是十分復雜的，而求得的每一個解即對應一個模式，對應著電磁場在光纖中的一種分布形式光纖中的模式的物理含義可從量子力學和激光的模式兩個方面來考慮：按照量子電動力學概念，光波的模式和光子的狀態是等效的概念；而在激光理論中，光波模式是一個重要概念。圖2.單模多模光纖常規應用場景結語：光纖的模式，主要在于光的傳輸方式不同，帶寬容量不一樣。多模光纖直徑較大，不同波長和相位的光束沿光纖壁不停地反射著向前傳輸，造成色散，限制了兩個中繼器之間的傳輸距離和帶寬。單模光纖的直徑較細，光在其中直線傳播，很少反射，所以色散減小、帶寬增加，傳輸距離也得到加長 ...
量子級聯激光器：長波紅外（λ>6 μm）的設計qcl今天能夠在λ = 3-24 μm范圍內發光，并且z近已經引入到太赫茲域，可能導致光電集成的新水平由于有可能利用為電信/數據通信組件市場開發的已經成熟的InP和GaAs技術，qcl已經顯示出令人印象深刻的快速技術發展。自1994年成立以來，2QC激光器僅在幾年后就實現了室溫（RT）脈沖操作，并在2008年實現了連續（CW） RT操作。由于不斷推動這項技術的工業化，由Cho首創的分子束外延（MBE）進行的初始材料開發工作近年來已擴展到更標準的工業平臺，用于材料生長，金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）mocvd生長的QC激光器已經迅速達到了與 ...
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