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(guī)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(xué)方法設(shè)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(shù)級；f是干涉分數(shù)級。利用半波長的倍數(shù)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(nèi)層的電子被高速運動的電子轟擊產(chǎn)生躍遷光輻射，從而產(chǎn)生氣體的電離、熒光物質(zhì)的發(fā)光以及照相乳膠感光等。用電子束來轟擊金屬―靶‖材時將產(chǎn)生X射線，通過衍射圖譜的分析，可以獲得其成分、內(nèi)部原子或者分子的結(jié)構(gòu)和形態(tài)等信息。當(dāng)X射線掃描晶體物質(zhì)時，X射線因晶格間距等效光柵的存在而發(fā)生光的散射和干涉。干涉效應(yīng)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(dāng)入射光照射到晶面上時會發(fā)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(shù)倍。一部分入射光的 ...

大多利用光或電磁波的原理，根據(jù)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(shù)，它結(jié)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(chuàng)新方法結(jié)合了這些技術(shù)的優(yōu)勢，實現(xiàn)高精度和快速的絕對距離測量。傳統(tǒng)激光雷達系統(tǒng)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(fù)率略有不同的頻率梳克服了這些限制。當(dāng)發(fā)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(qū)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(xué)計量分析來從光譜中提取相關(guān)信息。此外，近紅外儀器具有弱輻射源，即全qiu，這產(chǎn)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(shù)(PAT)應(yīng)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(zhì)限制了凝析相分析的穿透深度比近紅外(NIRS)要淺。在MIR區(qū)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(fù)雜的基質(zhì)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(jié)果導(dǎo)致低信噪比。為了克服這些限制，更高光功率的新技術(shù)可能 ...

紅外吸收光譜電磁波譜2 ~ 25μm光譜范圍對應(yīng)的MIR區(qū)域與分子振動能重合。當(dāng)MIR光通過樣品時，分子間鍵通過吸收與基態(tài)和激發(fā)態(tài)之差相同的能量而被激發(fā)到更高的振動態(tài)。這使得在該區(qū)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(xué)物質(zhì)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(jié)合的方法克服了這一問題。然而，傳統(tǒng)ATR元件中的離散反射次數(shù)受到嚴重限制，而使用光波導(dǎo)(本質(zhì)上是更薄的ATR元件)大大增加了單位長度的有效反射次數(shù)，從而在單模 ...

許多系統(tǒng)基于電磁波譜的近中紅外區(qū)域。這主要是因為分子的基本旋轉(zhuǎn)振動吸收模式在該區(qū)域產(chǎn)生了很強的光譜指紋。在光譜的近紅外區(qū)域，由于電信行業(yè)的需要，存在許多不同復(fù)雜性、大小和價格的光源，這是受歡迎的波長。然而，在該區(qū)域發(fā)現(xiàn)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(chǎn)生、光學(xué)參量振蕩器、鉛鹽二極管和zui近開發(fā)的量子級聯(lián)激光器(qcl)等。近年來發(fā)展非常迅速的量子級聯(lián)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(shù)qcl具有定義良好的中心波數(shù)和窄線寬，允許準確的 ...

紅外吸收光譜電磁波譜2 ~ 25μm光譜范圍對應(yīng)的MIR區(qū)域與分子振動能重合。當(dāng)MIR光通過樣品時，分子間鍵通過吸收與基態(tài)和激發(fā)態(tài)之差相同的能量而被激發(fā)到更高的振動態(tài)。這使得在該區(qū)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(xué)物質(zhì)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(jié)合的方法克服了這一問題。然而，傳統(tǒng)ATR元件中的離散反射次數(shù)受到嚴重限制，而使用光波導(dǎo)(本質(zhì)上是更薄的ATR元件)大大增加了單位長度的有效反射次數(shù)，從而在單模 ...

用。偏振光是電磁波中電場矢量方向具有一定規(guī)律的光。全偏振發(fā)生器能夠生成多種偏振態(tài)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(tài)。它通常結(jié)合了多個光學(xué)元件，如偏振器、波片、旋光器和相位調(diào)制器等，通過調(diào)節(jié)這些元件可以靈活地控制和產(chǎn)生各種偏振態(tài)。全偏振發(fā)生器的實現(xiàn)方案有多種，如基于波片、電光調(diào)制器、聲光調(diào)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(zhuǎn)起偏器和1/4波片產(chǎn)生全偏振態(tài)如圖1所示為旋轉(zhuǎn)起偏器和1/4波片產(chǎn)生全偏振態(tài)的示意圖,它包括一個可旋轉(zhuǎn)的起偏器P,它的透光軸位于角度θ處;一個可旋轉(zhuǎn)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(jié)果是十分復(fù)雜的，而求得的每一個解即對應(yīng)一個模式，對應(yīng)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(xué)和激光的模式兩個方面來考慮：按照量子電動力學(xué)概念，光波的模式和光子的狀態(tài)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(guī)應(yīng)用場景結(jié)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(lián)激光器：長波紅外（λ>6 μm）的設(shè)計qcl今天能夠在λ = 3-24 μm范圍內(nèi)發(fā)光，并且z近已經(jīng)引入到太赫茲域，可能導(dǎo)致光電集成的新水平由于有可能利用為電信/數(shù)據(jù)通信組件市場開發(fā)的已經(jīng)成熟的InP和GaAs技術(shù)，qcl已經(jīng)顯示出令人印象深刻的快速技術(shù)發(fā)展。自1994年成立以來，2QC激光器僅在幾年后就實現(xiàn)了室溫（RT）脈沖操作，并在2008年實現(xiàn)了連續(xù)（CW） RT操作。由于不斷推動這項技術(shù)的工業(yè)化，由Cho首創(chuàng)的分子束外延（MBE）進行的初始材料開發(fā)工作近年來已擴展到更標準的工業(yè)平臺，用于材料生長，金屬有機化學(xué)氣相沉積（MOCVD）mocvd生長的QC激光器已經(jīng)迅速達到了與 ...