光电测量系统设计基于干涉方法测量压电陶瓷微小伸长量.doc

光电测量系统设计----基于干涉方法测量压电陶瓷微小伸长量指导老师：朱海东樊敏姓名：陈权学号：2013031053班级：电科132班时间：2016年11月7日摘要本次实验为光电测量系统设计，从而测量压电陶瓷由于加热而产生的微小形变量，故需要掌握干涉和衍射的基本原理和产生条件，结合相关仪器软件完成对光电探测器的设计。首先是对通过杨氏双缝干涉，夫琅禾费衍射，PSD微小位移测量实验对理论知识的补充和了解，并对测量系统的搭建有一个大概的构思。然后在机房通过仿真软件ZMAX完成扩束准直系统的设计，ZWCAD绘制出探测器的光学结构（探头主体、底座、支杆等）；最后，进行了光纤端面处理和光纤传感综合实验。关键词：光电测量系统；干涉；衍射；探测器；光纤实验目录论文总页数：11页TOC\o"1-3"\t""\h\z\uHYPERLINK\l_Toc8791.简介PAGEREF_Toc8791HYPERLINK\l_Toc64461.1.实验目的及内容PAGEREF_Toc64461HYPERLINK\l_Toc257412.干涉及衍射原理PAGEREF_Toc257411HYPERLINK\l_Toc288782.1.干涉PAGEREF_Toc288781HYPERLINK\l_Toc65782.1.1.干涉原理PAGEREF_Toc65781HYPERLINK\l_Toc160002.1.2.干涉条件PAGEREF_Toc160002HYPERLINK\l_Toc62312.1.3.实现光束干涉的基本方法PAGEREF_Toc62312HYPERLINK\l_Toc322512.2.衍射PAGEREF_Toc322512HYPERLINK\l_Toc204202.2.1.衍射原理PAGEREF_Toc204202HYPERLINK\l_Toc321872.2.2.衍射分类PAGEREF_Toc321872HYPERLINK\l_Toc183153.干涉仪PAGEREF_Toc183152HYPERLINK\l_Toc131854.整体结构PAGEREF_Toc131853HYPERLINK\l_Toc42055.上机PAGEREF_Toc42054HYPERLINK\l_Toc267715.1.ZMAX仿真设计PAGEREF_Toc267714HYPERLINK\l_Toc234845.1.1.单透镜PAGEREF_Toc234844HYPERLINK\l_Toc178025.1.2.双透镜PAGEREF_Toc178025HYPERLINK\l_Toc85855.1.3.扩束准直系统PAGEREF_Toc85856HYPERLINK\l_Toc207145.2.探测器设计PAGEREF_Toc207147HYPERLINK\l_Toc75196.总结PAGEREF_Toc751910HYPERLINK\l_Toc156606.1.实验结果及分析PAGEREF_Toc1566010HYPERLINK\l_Toc6326.2.问题分析PAGEREF_Toc63210HYPERLINK\l_Toc31836.3.实验改进PAGEREF_Toc318311HYPERLINK\l_Toc32751结语PAGEREF_Toc3275111HYPERLINK\l_Toc2154参考文献PAGEREF_Toc215411第PAGE\*MERGEFORMAT14页简介实验目的及内容1、基于光的干涉、衍射原理，理解干涉、衍射测量法的原理及方法，了解各部分的作用并能综合运用；2、了解探测器的设计原理及探测器的分类，综合应用所学的光学知识，利用干涉测量法测量压电陶瓷的微小伸长量；3、通过相关实验仪器和软件的操作完成对光电探头的设计；干涉及衍射原理干涉干涉原理只有两列光波的频率相同，相位差恒定，振动方向一致的相干光源，才能产生光的干涉。由两个普通独立光源发出的光，不可能具有相同的频率，更不可能存在固定的相差，因此，不能产生干涉现象。光的干涉是指两束或多束光在空间相遇时，在重叠区内形成稳定的强弱强度分布的现象。例如，两列单色线偏振光在空间点相遇，它们的振动方向间夹角为，则在点处得总光强为式中，，是二光束的光强，是两光束的相位差，且有由此可见，两光束叠加后的总强度并不等于这两列波的强度和，而是多了一项交叉项,它反映了这两束光的干涉效应，通常称为干涉项。干涉现象就是指这两