摘要：光镊技术被广泛应用在俘获和操纵微纳米尺寸颗粒,目前被研究学者普遍接受的俘获吸光性颗粒的机理为光泳力.本文实现了对空气中被俘获的吸光性颗粒的红外显微观测.当激光器功率为1.0 W时,成功观测到被俘获墨粉颗粒(直径约7μm)和甲苯胺蓝颗粒(直径约为1—20μm)的温升约为14 K,为光泳力理论提供了强有力的证据.另外,首次用可见光显微镜和红外显微镜同时观测到被俘获颗粒的周期振荡现象,并分析了振荡现象的产生机理.

摘要：介绍了大型高精度衍射光栅刻划机的机械结构及其控制系统设计,并针对具有复杂机械结构的控制系统研究了一种新的仿真方法.通过利用Pro/Mechanism模块中的Custom Load(定制负荷)插件实现控制算法,从而在虚拟样机上实现运动控制的仿真.采用这种方法,在光栅刻划机上进行了精定位控制仿真,并基于仿真结果进行控制方案优化,提高了控制系统的开发效率和控制方案的有效性.

摘要：考虑激光跟踪仪的光电瞄准与定位直接影响仪器的整体测量精度和使用性能,讨论了激光跟踪仪的光电瞄准和跟踪定位控制技术并提出了光电探测瞄准、信号调理采集、数字处理及智能跟踪伺服的系统整体技术方案。对系统关键部件进行选型,利用角锥棱镜和位敏探测器(PSD)作为光电探测核心,设计了探测光路和信号处理电路。研制了系统样机,搭建了目标位移量标准测试平台,对样机光电瞄准系统探测信号进行了测试。测试结果显示:采用该设计方案设计的激光跟踪仪样机的静态定位测量精度达到6μm,随机动态跟踪测量速度大于1m/s。结果表明:提出的方法可解决激光跟踪仪定位精度低、动态跟踪效果差等常见问题,可为研制高精度、大范围、大尺寸测量仪器提供技术参考。

摘要：平面光栅双单色仪是构成光栅衍射效率测试仪的重要组成部分,为了完成光栅衍射效率测试仪的研制,需要对平面光栅双单色仪的光学系统进行设计和模拟。仪器主要由光源、前置单色仪、测量单色仪和探测器组成;结合仪器的实际使用需要,确定了光源、探测器和光路结构,根据仪器的设计要求,分别对前置单色仪和测量单色仪的光学系统进行设计和模拟,给出了各自光学系统的像面点列图和实际光线追迹数据。设计结果保证了仪器光学系统的测量准确性。

摘要：研究了一种在近红外波段具备良好成像能力的双凹面光栅成像光谱仪系统。对这种串联光栅系统中存在的主要像差像散和彗差进行了分析,并计算获得了该系统的最优成像条件:两个光栅和柱面透镜的最优摆放位置。这种改进型的Wadsworth系统可以在全波段近似消除彗差和像散,具备良好的光学成像质量,并仅通过刻线密度较低的光栅即可实现高光谱分辨率。设计了一个工作于780~1 100 nm波段的成像光谱仪系统,其光谱采样达到0.92 nm/pixel,全视场调制传递函数在17 lp/mm的奈奎斯特频率下高于0.45,系统像差得到充分校正,且加工和装调公差比较宽松。研究结果分析证明了设计理论的正确性。

摘要：受探测器发展水平的限制,以中阶梯光栅光谱仪为分光模块的ICP-AES电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-AES）难以实现宽波段内多元素的同时测量.本文对现有中阶梯光栅光谱仪进行了改进,设计出一种适用于ICP-AES多元素同时测量的分波段式中阶梯光栅光谱仪.通过改变棱镜的入射角度,将系统波长扩展为200～900 nm,光谱分辨率为25 000,突破了现有探测器尺寸的限制,实现了宽波段范围内的多元素快速测量.将中阶梯光栅光谱仪与固态ICP光源组合,进行了系统波长标定与化学试样测试.实验结果表明：波长测试误差小于0.01 nm,满足化学元素精确判读要求;分波段式中阶梯光栅光谱仪在保持原有仪器性能的前提下,增宽了仪器的有效光谱探测范围,为多元素的同时测量提供了有效手段.

摘要：提出一种采用自定义识别方法描述语言和识别操作树的高效可扩展的应用层流量识别架构(ARTIST)。在流量识别方法的描述模型分析的基础上,设计了识别方法和识别规则描述语言以及对应的识别引擎,实现各种主要流量识别方法,并可动态扩展新的识别方法。采用识别规则树结构维护识别规则,缩短了协议识别流程,提高了识别性能。实验证明ARTIST不仅能够支持对各类的流量识别方法和规则的动态更新,而且能够提高系统识别性能。

摘要：给出了适用性强、工艺上易于实现的单闪耀面宽波段金属光栅的设计方法。基于Rayleigh异常和共振异常两种不同的光栅异常机理,分别讨论了它们出现的条件;在光栅电磁场理论的基础上,数值分析了TE波、TM波闪耀波长的分布规律,得到了闪耀波长与光栅异常和光栅光谱范围的关系;提出了用TM波第一闪耀波长补偿Rayleigh异常或共振异常,实现制作宽波段金属光栅的设计思想。同时,指出了TM波第一闪耀波长对Rayleigh异常补偿效应,只是它对共振异常补偿效应的极限情况。给出了将补偿效应应用于紫外可见分光光度计和红外分光光度计中不同刻线密度宽波段金属光栅的设计实例。实验表明,使用补偿效应法无论在理论设计上还是在工艺实现上都要优于传统的宽波段金属光栅设计方法,可使得用于各个波段的宽波段金属光栅衍射效率都在40%以上。

摘要：为了在更宽波段范围内获得较高的分辨率,实现全谱直读,对中阶梯光栅光谱仪进行了研究。简述了中阶梯光栅及中阶梯光栅光谱仪的基本原理,分析并比较了这种光谱仪与普通平面闪耀光栅光谱仪的区别。利用光学成像原理与消像差理论设计了Czerney-Turner结构形式的中型高分辨率中阶梯光栅光谱仪原理样机的光学系统。该光学系统工作在原子谱线最为密集的200～500nm波长处;为简化计算,在设计中消除了350nm波长的所有像差;光线对中阶梯光栅在准Littrow条件下入射,以获得高衍射效率;使用折反射棱镜作为交叉色散元件来分离重叠的级次,在CCD探测器上获得了二维光谱面。该光学系统有较好的平场特性及点对点成像能力,在整个工作波长分辨率可达到2000～15000,满足设计要求。该仪器可用于原子发射和吸收光谱的研究工作,通过替换不同的探测器及增加外围电路与软件平台,仪器的工作性能可进一步提高。

摘要：拉曼光谱技术作为常用的表征和测试分析手段,已被广泛的应用。本文设计搭建了基于激光显微共聚焦拉曼光谱仪的偏振拉曼光谱测试系统,将入射激光和拉曼散射的偏振引入拉曼光谱测试系统中。应用该实验平台,测试物理气相传输(PVT)法制备的4H-SiC样品,结果表明其拉曼光谱强度具有旋转偏振变化规律。本文所设计的系统将为偏振拉曼的研究提供实验基础,也为相关材料的分析提供技术保障。