高消光比测试系统研究

高消光比测试系统研究

一、高消光比测试系统的研究(论文文献综述)

姚海涛[1](2008)在《高消光比测试系统中光电倍增管的偏振效应》文中研究表明高消光比测试系统对研究晶体材料光学性质,测量光学偏光器件的光学性能和参数具有不可替代的科学作用,要提高系统的测量精度就必须重视系统的各部分光学性能的研究。本文《高消光比测试系统中光电倍增管的偏振效应》主要分析研究了系统中光电倍增管的偏振效应,寻求消除光电倍增管偏振效应的有效途径,补偿其在高精度消光比测量系统中引起的测量误差。然后将把光电倍增管,数字锁相放大器和计算机等有机的组合,从而提高了此测试系统的测量精度,建立一套测量速度快、数据处理、采集、操作自动化且数据处理更为精确和稳定的智能化高消光比测量系统。激光偏光技术的不断发展,使得偏光器件日益广泛地应用于光纤通信、偏光导航、光调制、光电检测以及光传感等技术领域。消光比是晶体材料和偏光器件的主要光学参数之一。消光比测量的精确程度将影响到利用偏光器件对各种光辐射的偏振性质进行测量和鉴别的检测精度,以及利用偏光器件对其它具有偏光变换性质的光学器件和仪器系统的偏振响应的检测和分析。因此,偏光器件消光比的精确测定对于现代化信息技术的发展有着十分重要的意义。消光比测量属于弱光信号光度学测量,其测试方法不同于一般的光度测量。在高精度消光比测量中,影响消光比测量精度的一个重要因素就是光电倍增管的偏振效应。光电倍增管是光子技术器件中的一种重要产品,它是具有极高灵敏度和超快时间响应的光电探测器件,可广泛应用于光子计数、极微弱光探测、生物发光研究、分光光度计、旋光仪、色度计、照度计、浊度计、热释光量仪、扫描电镜、生化分析仪等仪器设备中。分析研究其偏振效应,对于光电倍增管在其他领域中的应用也具有很高的参考价值。论文撰写的内容主要包括以下五个方面:第一章为绪论部分。讲述了论文的写作背景和意义,以及本人所做的主要工作。第二章简要介绍了光电倍增管的结构组成和工作原理。包括光电倍增管的各项特性参数,使用方法以及使用时的注意事项。第三章首先综述了微弱光电信号处理方法,包括相关检测技术、取样积分技术和光子计数技术:其次,从光功率和光频率两个方面探讨了精密测量中改善与控制光源稳定性的方法,分析了传统的消光比弱光信号测量方法—双镜测试法和高消光比测试法的优点和不足;概述了偏振器件消光比测量的常用实验方法和原理,并对常用消光比测量方法的特点作了简单的论述;然后,根据微弱光电信号处理的一般理论,提出基于相关检测原理的光电倍增管偏振效应智能化测试方案。第四章结合本所研制成功的“GXC-1型高精度消光比测量系统”的基本原理,并结合先进的计算机控制技术,对该测量系统进行了完善和优化改进。由于高消光比测量系统中用到光电倍增管,其偏振效应会对测量结果产生较大影响。光电倍增管的偏振效应早就被人们所注意,但这方面的研究并不太多,并且不同型号的仪器往往具有不同的偏振性质,因而这方面的研究通常不具有普适性。为此我们首先分析了在高精度消光比测量系统中使用的CR131型光电倍增管的偏振效应,并对其进行了实验测试,初步分析了偏振效应产生的原因,计算出由于其偏振效应对结果造成的测量误差,然后翻阅了光电倍增管的工作原理及许多偏振效应解决方案,对各种消除光电倍增管偏振效应的方法方案进行了详细分析,并做了大量的仿真计算和实验。最后,在针对高消光比测量的特定系统下设计了一套新的采用信号波动自适应补偿的方案,来进一步消除光电倍增管偏振效应对测量结果的影响。最后在消除光电倍增管偏振效应的基础上,对高消光比测量系统进行了改进和优化。第五章利用改进的测量系统对几块偏光棱镜进行了实验测试,分析了消光比测试中误差的主要来源,并简要介绍了测试系统的发展方向。本人的主要工作及贡献在于:1、在前人的基础上对高消光比测量系统中作为探测器的光电倍增管的偏振效应进行了实验测试2、初步分析了产生光电倍增管偏振效应的原因3、在高消光比测量系统中引入退偏器退偏法和自适应补偿系统,消除光电倍增管的偏振效应,并取得了良好的实验效果。4、在前人对高消光比研究的基础上,结合先进的计算机技术,基本上实现了高消光比测量及数据处理的智能化。理论分析和实验表明,现在一般所采用的测量方法只是基于最基本的测量方法因此不可避免的存在着测试精度等问题。本文利用改进的测量系统,有效的消除了光电倍增管偏振效应的影响,测试灵敏度可达10-9,对某些类型的偏光棱镜进行消光比方面的测试,达到了预期的理想效果。

穆廷魁,李国华,彭扞东[2](2007)在《高消光比测试系统衰减器的研究》文中指出为了提高消光比测试系统的测试精确度,利用偏振干涉原理研究设计了一种用于此系统的衰减器,并对它的工作机理进行了详细分析。此衰减器主要包括3个偏光棱镜,1个λ/4波片(632.8nm),两个步近电机。它可以对光强度进行连续调节,其调节范围在060dB之间,插入损耗小于1.5dB,消除了以往更换固定衰减量的衰减器带来的误差。此光衰减器用在高消光比测试系统中可以得到优于10-7量级的消光比,它不仅可以用于高消光比测试系统,同样可用于其它光学测试系统。当用消色差波片代替λ/4波片时,它能对多种波长的光进行衰减,扩大测试系统对光谱区的使用范围。

程冠晓[3](2005)在《宽光谱高消光比智能化测试系统的研究》文中进行了进一步梳理随着现代科学技术的发展,传统的光学测试方法已日趋不适应近代工业和科学技术提出的高精度、高效率、实时性和自动化的测试要求。在光学精密测试领域中,光学技术和电子计算机技术的结合为新的测试方法开辟了一条新的途径。光机电算一体化的闭环式智能测试技术模式,是光学测试技术发展的方向之一。 激光偏光技术的不断发展,使得偏光器件日益广泛地应用在光纤通信、偏光导航、光调制、光电检测以及光传感等技术领域。消光比是晶体材料和偏光器件的主要光学参数之一。消光比测量属于弱光信号光度学测量,其测试方法不同于一般的光度测量。消光比测量的精确程度将影响到利用偏光器件对各种光辐射的偏振性质进行测量和鉴别的检测精度,以及利用偏光器件对其它具有偏光变换性质的光学器件和仪器系统的偏振响应的检测和分析。因此,偏光器件消光比的精确测定对于现代化信息技术的发展有着十分重要的意义。 本论文首先综述了微弱光电信号处理方法,包括相关检测技术、取样积分技术和光子计数技术;其次,从光功率和光频率两个方面探讨了精密测量中改善与控制光源稳定性的方法,分析了传统的消光比弱光信号测量方法—双镜测试法和高消光比测试法的优点和不足;然后,根据微弱光电信号处理的一般理论,提出消光比弱光信号测量的新方法—基于相关检测原理的宽光谱消光比智能化测试方案;最后,指出了宽光谱消光比智能化测试系统将来的改进和完善方向—基于虚拟仪器技术和网络化测试技术的测试系统。 论文工作的创新之处在于:系统的分析了影响消光比弱光信号探测的各种因素,设计了一套基于相关检测原理的宽光谱高消光比智能化测试系统,实现了可见光区任一波长处的消光比的精确自动测量,而且可以测得近似的消光光谱,克服了只对单一波长进行消光比测量的缺点。 该套用于消光比测试的微弱交流光电信号智能化检测系统,把单色仪、数字锁相放大器和计算机等有机的组合,采用双频双光路分光单探测器接收

闫丽荣,高爱华,刘卫国[4](2012)在《高消光比多偏振态光源系统设计》文中指出在现代工程测量中,由于工程的各项技术指标要求越来越高,相应地对光源也提出了更高的要求。依据晶体双折射和晶体相位延迟对光偏振态的影响以及光的折射角与光振动方向有关的原理,设计了高消光比多偏振态光源系统,并设计测试方案对该系统实现的偏振态和消光比进行了验证。该光源系统通过计算机精密控制电机旋转设计的转盘结构很方便快捷地实现了S偏振态、P偏振态和圆偏振光的输出,并且系统中设计了平移和旋转装置自动控制偏振棱镜,获得了高消光比的偏振光,出射光消光比小于等于5×10-6。

常闪闪,麻云凤,廖利芬,程旺[5](2019)在《旋转样品消光比的测试方法》文中指出利用琼斯矩阵,找到了消光比和应力双折射相位差的关系,利用旋转样品法测量了晶体的消光比,给出了表达式,并对误差进行了理论分析。使用功率不稳定度小于0.2%的光源、消光比高于50dB的起偏器搭建了测试系统。测试系统适用于相位差在(π/2,π)范围的待测样品,测试精度小于-55dB。对1/2波片进行测量,结果表明,其消光比为-41.66dB,综合误差小于1%。

李国华,赵明山,吴福全,胡庆云[6](1989)在《高消光比测试研究》文中研究表明高消光比测试是偏光技术的重要测试手段,本文报道了偏光棱镜高消光比测试的研究结果,解决了高消光比测量中的几个关键性问题,其测试灵敏度超过10-9。

陈龙泉,黄震,孙小强,张颖艳[7](2017)在《级联MZM型高消光比信号产生装置的实现与验证》文中认为消光比是表征光发射机传输性能的重要参数,在诸多国际标准中均有针对消光比的限制。消光比参数的校准一般通过标准源比对的方式,此方法关键在于建立稳定、可调消光比的光信号源,并能够产生尽可能大的消光比数值。本文实现了一种基于级联MZM结构的高消光比信号产生装置,能产生12.5 Gb/s以下速率可调的光数字信号,并能保持输出消光比在12 d B以上。

程冠晓,李国华[8](2005)在《宽光谱消光比智能化测试系统的实验研究》文中提出基于相干检测原理设计了一套由单色仪、数字锁相放大器和计算机联合使用的透射式偏光镜消光比智能化测试实验系统,采用双频双光路分光单探测器接收锁相放大器分离信号比对法进行源补偿测量,克服了光源光强漂移所带来的影响;实现了可见光区消光比的精确自动测量,而且可以测得近似的消光光谱.

常闪闪,麻云凤,廖利芬,赵鹏,程旺,樊仲维[9](2019)在《基于空气隙棱镜实现布鲁斯特角型偏振器消光比测量》文中研究表明布鲁斯特角型偏振器在高功率激光系统有着重要的应用。为了真实反映布鲁斯特角型偏振器的性能,分析并成功搭建了基于空气隙棱镜的消光比测量系统。采用光强同时测量的方法,测量过程系统起偏器、样品、检偏器方位角固定,引起误差的因素较少。通过限制入射光光束直径和探测器的位置,提高检偏器反射出光方向的偏光性能,提高测试精度;在样品定位的过程中,对光源进行实时监测,降低测量随机误差。理论分析,系统精度越高,系统误差越大。当系统精度为40 d B,系统误差约2%。对一样品进行10次测量,消光比平均值为31.1 d B,系统误差小于1%,随机误差小于1%。

陈龙泉,黄震,孙小强,张颖艳[10](2016)在《基于级联MZM结构的高消光比信号产生装置的实现与验证》文中研究表明消光比是表征光发射机传输性能的重要参数,在诸多国际标准中均有针对消光比的限制。消光比参数的校准一般通过标准源比对的方式,关键在于建立稳定、可调消光比的光信号源,并能够产生尽可能大的消光比数值。文章实现了一种基于级联MZM结构的高消光比信号产生装置,能产生12.5Gb/s以下速率可调的光数字信号,并能保持输出消光比在12d B以上。

二、高消光比测试系统的研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、高消光比测试系统的研究(论文提纲范文)

(1)高消光比测试系统中光电倍增管的偏振效应(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
第二章 光电倍增管的基础理论
    §2.1 光电倍增管的结构组成
    §2.2 光电倍增管的主要参量与特性
    §2.3 光电倍增管的使用
        §2.3.1 光电倍增管供电电路
        §2.3.2 光电倍增管使用注意事项
第三章 消光比测试技术与测量方法综述
    §3.1 微弱光电信号处理方法
        §3.1.1 相关检测技术—锁相放器
        §3.1.2 取样积分技术—取样积器
        §3.1.3 光子计数技术—光子计数统
        §3.1.4 弱光检测系统中消除光源起伏对精密测量的影响的方法
    §3.2 消光比测量的常用的方法
        §3.2.1 偏光棱镜消光比测量的一般方法
        §3.2.2 双棱镜法的测试原理
        §3.2.2.1 两只待测棱镜完全相同的情况
        §3.2.2.2 两只待测偏光棱镜性能不同
        §3.2.3 高消光比测试技术
        §3.2.4 智能化消光比测量系统
第四章 高精度消光比测量系统中的光电倍增管的偏振效应研究及消除
    §4.1 光电倍增管偏振效应的研究
        §4.1.1 CR131型光电倍增管的偏振效应的实验研究
        §4.1.2 光电倍增管偏振效应实验的分析研究
        §4.1.3 光电倍增管偏振效应分析及影响
    §4.2 消除光电倍增管偏振效应方法分析
        §4.2.1 单色光石英退偏器
        §4.2.1.1 理论分析
        §4.2.2 λ/4波片法
        §4.2.2.1 理论分析
        §4.2.2.2 实验测试及误差分析
    §4.3 光电倍增管偏振效应补偿方法优化信号波动自适应补偿法
        §4.3.1 信号波动自适应补偿法理论分析
        §4.3.2 实验测试
        §4.3.3 实验结果分析
    §4.4 高消光比测试系统改进方案
        §4.4.1 测量系统软件设计
        §4.4.2 测量系统元器件的选择
        §4.4.2.1 光源部分
        §4.4.2.2 信息调制部分
        §4.4.2.3 信息采集部分
        §4.4.2.4 计算机数据处理部分
        §4.4.3 测试步骤
第五章 消光比自动测量中的数据处理及误差分析
    §5.1 实验测试及误差分析
        §5.1.1 测试结果
        §5.1.2 误差来源及减小方法
    §5.2 改进和完善方向
参考文献
在校期间发表的学术论文
致谢

(2)高消光比测试系统衰减器的研究(论文提纲范文)

引 言
1 衰减器的工作原理
2 衰减器的调节与定标分析
    2.1 衰减器的调节
    2.2 衰减器的定标
3 实验结果及分析
4 结 论

(3)宽光谱高消光比智能化测试系统的研究(论文提纲范文)

第一章 绪论
第二章 消光比测试技术综述
    §2.1 微弱光电信号处理方法
        §2.1.1 相关检测技术—锁相放大器
        §2.1.2 取样积分技术—取样积分器
        §2.1.3 光子计数技术—光子计数系统
    §2.2 弱光检测系统中消除光源起伏对精密测量的影响的方法
        §2.2.1 基于相关检测原理的双光束技术
        §2.2.2 激光器稳频技术
    §2.3 偏光镜消光比的基本测量原理
    §2.4 双镜测试法
        §2.4.1 两只待测棱镜的结构和性能相同
        §2.4.2 两只待测偏光棱镜性能不同
    §2.5 高消光比测试方法
    §2.6 消光比自动测试方法
第三章 宽光谱消光比智能化测试系统
    §3.1 宽光谱消光比智能化测试方案
        §3.1.1 测试原理
        §3.1.2 测试系统
        §3.1.3 测试系统元器件的选择
    §3.2 系统软件设计
    §3.3 测试步骤
        §3.3.1 单波长消光比测试
        §3.3.2 消光光谱测试
第四章 消光比测试中的数据处理和误差分析
    §4.1 数据采集和处理方法
        §4.1.1 最小二乘法非线性曲线拟合的理论
        §4.1.2 消光比测试非线性曲线拟合的程序
    §4.2 测试结果及误差分析
第五章 系统的改进和完善方向
    §5.1 虚拟仪器技术
    §5.2 仪器的网络化测试技术
参考文献
在校期间发表的学术论文
致谢

(4)高消光比多偏振态光源系统设计(论文提纲范文)

引言
1 设计理论
    1.1 偏振光的获取方法
        1.1.1 P、S态偏振光的获取
        1.1.2 圆偏振光的获取
    1.2 波片选型
2 光源系统构成
    2.1 多偏振态控制设计
    2.2 高消光比实现
3 实验验证
4 结论

(5)旋转样品消光比的测试方法(论文提纲范文)

1 引言
2 基本原理
    2.1 消光比和应力双折射相位差的关系
    2.2 旋转样品法
        2.2.1 基本原理
        2.2.2 误差分析
3 测量实验与结果
4 结论

(7)级联MZM型高消光比信号产生装置的实现与验证(论文提纲范文)

0 引言
1 基于级联MZM结构的高消光比信号产生装置
    1.1 高消光比信号产生装置结构
    1.2 高消光比信号产生装置原理
2 输出的消光比测试结果
    2.1 测试环境及仪表说明
    2.2 多速率下的消光比测试结果
    2.3 重复性测试结果
    2.4 稳定度测试
3 消光比增强量测试
4 结束语

(8)宽光谱消光比智能化测试系统的实验研究(论文提纲范文)

1 实验原理
2 实验系统
3 实验过程和数据处理
    3.1 光源稳定性测试
    3.2 消光比测试 (λ=633 nm)
    3.3 消光光谱测试 (400 nm~800 nm)
4 结 论

四、高消光比测试系统的研究(论文参考文献)

  • [1]高消光比测试系统中光电倍增管的偏振效应[D]. 姚海涛. 曲阜师范大学, 2008(11)
  • [2]高消光比测试系统衰减器的研究[J]. 穆廷魁,李国华,彭扞东. 激光技术, 2007(01)
  • [3]宽光谱高消光比智能化测试系统的研究[D]. 程冠晓. 曲阜师范大学, 2005(06)
  • [4]高消光比多偏振态光源系统设计[J]. 闫丽荣,高爱华,刘卫国. 应用光学, 2012(04)
  • [5]旋转样品消光比的测试方法[J]. 常闪闪,麻云凤,廖利芬,程旺. 激光与光电子学进展, 2019(12)
  • [6]高消光比测试研究[J]. 李国华,赵明山,吴福全,胡庆云. 曲阜师范大学学报(自然科学版), 1989(02)
  • [7]级联MZM型高消光比信号产生装置的实现与验证[J]. 陈龙泉,黄震,孙小强,张颖艳. 计测技术, 2017(01)
  • [8]宽光谱消光比智能化测试系统的实验研究[J]. 程冠晓,李国华. 曲阜师范大学学报(自然科学版), 2005(04)
  • [9]基于空气隙棱镜实现布鲁斯特角型偏振器消光比测量[J]. 常闪闪,麻云凤,廖利芬,赵鹏,程旺,樊仲维. 红外技术, 2019(09)
  • [10]基于级联MZM结构的高消光比信号产生装置的实现与验证[A]. 陈龙泉,黄震,孙小强,张颖艳. 第十八届中国科协年会——分3 计量测试技术及仪器学术研讨会论文集, 2016

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高消光比测试系统研究
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