摘要：弹光调制器是一种由各向同性的弹光晶体和压电晶体组成的高品质因数热机电耦合器件,广泛用于偏振测量、光谱测量等诸多领域。但是在高压谐振状态下,其谐振频率会随着温度变化出现漂移,导致弹光调制器的相位调制幅值不稳定以及驱动效率降低。针对该问题,首先对弹光调制器谐振频率特性进行分析,建立了弹光调制器及其高压谐振驱动电路的复合谐振网络模型,提出了利用谐振网络的幅频特性进行频率跟踪的实现方法,并设计了基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的控制测试系统,实现了谐振频率跟踪以及调制幅度的测量。通过测试验证了该方案可有效进行谐振频率跟踪,提高了弹光调制器的稳定性以及驱动效率,测试时长大于90 min,相位调制幅度的标准偏差为0.83%rad。

摘要：针对高精度、快速实时的偏振测量需求,提出了一种双弹光差频调制的偏振参量测量方法。对偏振测量原理进行了详细分析,针对双弹光调制器工作控制及信号解调需求,设计了基于数字可编程逻辑门阵列(FPGA)的多通道数字锁相数据处理方案。FPGA提供一定频率占空比的脉冲宽度调制波(PWM),经高压谐振电路输出正弦高压驱动弹光调制器工作,与此同时,探测器探测到的调制光信号经模数转换器(ADC)采集后进入FPGA中。FPGA提供本地参考信号完成多个频率信号的同时解调,进而单次测量便可得到4个斯托克斯分量。搭建了实验系统进行了实验验证,利用旋转1/4波片法建立了偏振产生装置,实现了对线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光的测量。实验结果表明,系统测量的相对误差小于0.8%,重复性标准差小于0.2%,单次测量时间小于200ms,实现了高精度、重复性好、实时的偏振测量。

摘要：为了实现对不同构型光学样品进行应力双折射分布测量,在使用双弹光调制方法的基础上,设计了一种应用于双折射分布测量的多构型扫描系统。该系统在保证测量的高分辨率的同时,通过保持激光器静止,同时使样品进行快速移动,提高了测量精度与广度。在样品测量方面,采用633 nm(1/4)玻片测试,测试相对误差的范围为0.79%~0.95%,波动范围为0.12 nm,标准差为0.0352;采用BK7玻璃样品测试,波动范围为0.25 nm,标准差为0.0389。在扫描精度方面,连续扫描精度误差不超过0.05 mm,连续寸动扫描精度误差不超过0.009 mm。对比实验结果可得出,该多构型扫描系统可有效解决对样品任一区域实现高精度应力双折射测量的问题。

摘要：针对弹光调制型傅里叶变换光谱仪难以采集到一个完整周期的激光干涉信号,并且无法对其进行光谱实时复原的问题,设计了基于LabVIEW的弹光调制型傅里叶变换光谱实时复原。首先,选用波长为632.8 nm的氦氖激光器作为光源,经过弹光调制型傅里叶变换光谱仪后,产生随时间变化的干涉信号,然后再通过光电探测器对干涉信号进行转换,获取干涉数据。最后用高速数据采集卡将数据采集下来并传输到LabVIEW上位机,对干涉数据进行光谱复原中的数据处理,并进行波长标定和复原分析。实验表明,对采集的单色激光在上位机LabVIEW能获取到一个完整周期的干涉信号,并经光谱复原算法可以实时复原得到频谱图,复原激光误差小于1 nm,半峰宽为0.01μm。

摘要：传统的用于LIBS检测系统的延时发生器虽然具有较高的延时精度,但是存在体积较大、价格较高的缺陷,设计出一种基于FPGA与TDC-GPX2结合的、成本较低、能够满足LIBS使用的数字延时发生器是十分必要的。该延时器以FPGA为核心处理器,结合了等离子体光电检测电路模块、脉宽检测模块、按键输入模块、高速比较电路,FPGA内部通过计数器延时原理将信号进行延时,用外置键盘设置其延时量,时间测量模块测量延时前后两路信号时间差进行验证。实验测得的数据和结果表明,该数字延时发生器输出信号的上升沿小于4 ns,下降沿小于3 ns,延时精度较高,工作性能稳定,可以满足实际应用需求。

摘要：在使用LIBS检测仪对物质进行定性分析检测中,在不同的延时时间下,采集到的光谱信号不同,元素的特征光谱也不同,时间不同,等离子体信号强度不同,信噪比更不同,影响实验分析的结果。传统的脉冲延时器不利于LIBS仪器的小型化,为此基于Zynq-7000 SoC平台设计出一种脉冲延时系统。针对LIBS检测中对等离子体信号采集的需要,设计出光电检测模块,利用FPGA实现对目标信号的粗延时和细延时,并且设计出的LCD人机交互模块实时配置系统的延时参数以及对延迟量进行实时显示,利用PS结合PL,实现系统各个模块的通讯。最后与传统用于LIBS检测的延时器对比成本低,结构简单,而且输出信号稳定性高,精度高,满足使用要求。

摘要：弹光调制器利用各向同性晶体受迫振动后产生的双折射效应,对入射的偏振光进行相位调制,在偏振调制及测量方面具有重要应用。弹光调制器的相位延迟是其关键指标参数,实际应用时需对驱动电压与相位延迟进行标定。但传统的弹光调制器定标系统中的元件体积较大,且在使用前完成标定,误差大。为了使弹光调制系统能够实现实时定标,达到精确定标的目的,同时提高使用的便捷性,提出一种弹光调制器精确定标微系统设计,通过缩小定标系统元件的尺寸,集成固定在弹光调制器通光孔径边缘,实现相位延迟实时标定。经实验验证,弹光调制器定标微系统的能够在不影响中心光路情况下,实时精确标定弹光调制器的相位延迟,实验测试了1h相位延迟定标,定标结果表明相位延迟偏差小于1%。

摘要：城市公园多以中性标准进行设计,而忽视了空间需求的性别差异。文章以南昌市八一公园为例,采用调查问卷法、行为观察法等进行实地调研,探寻公园空间需求的性别差异。研究发现,公园内的使用者在到园目的、逗留区域、活动内容、设施需求、安全需求等方面都存在明显性别差异,这些差异造成不同性别使用者对公园不同空间产生不同偏好和体验,文章基于此提出相应的城市公园空间优化策略。