激光原理論文范文
時間：2023-03-30 15:07:14
導語：如何才能寫好一篇激光原理論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。
篇1
《激光雷達技術原理》以測量學和數據處理理論和方法為基礎，講授激光雷達技術的基本原理和數據后處理方法，同時結合實際案例講解激光雷達技術在測繪、地質和工程等領域的應用前景和亟待解決的問題。由于激光雷達是一項測繪新技術，國內還沒有成熟的教材，因此結合國際上較為權威的專著《AirborneandTerrestrialLaserScanning》［5］以及國內外相關的研究和應用成果自編了教程，對學生采取了“了解—新型傳感器原理”“熟悉—激光掃描儀操作”和“掌握—激光點云數據后處理方法”的教學模式，以達到從理論到實踐的教學效果。
1．1了解新型傳感器原理
首先，以學生熟悉的全站儀為對照，讓學生了解激光雷達是一種集成了多種高新技術的新型測繪儀器，具有非接觸式、精度高(毫米級/亞毫米級)、速度快(可達120萬點/秒)、密度大(點間距可達毫米級)的優勢，且數據采集方式靈活，對環境光線、溫度都要求較低。其次，讓學生理解LiDAR的測量原理主要分極坐標法和三角測量法兩種。其中，對于極坐標法測量，使學生了解測距的關鍵在于時間差的測定，引出兩種常用的測時方法:脈沖法和相位法;讓學生理解直接測時和間接測時的區別以及各自的優缺點，從而進一步了解脈沖式和相位式激光掃描設備的優勢、局限性以及應用領域。最后，通過介紹激光雷達采集數據的掃描方式，讓學生了解不同平臺上的激光雷達傳感器的工作特點，如固定式激光掃描儀適合窗口式和全景式掃描，車載、機載以及星載平臺適合移動式掃描等。
1．2熟悉激光掃描儀操作
考慮到各類平臺激光雷達的作業特點以及現有設備的情況，《激光雷達技術原理》課程以地基三維激光掃描儀為重點，讓學生熟悉儀器的外業操作。盡管激光掃描儀數據采集的自動化程度較高，外業采集仍然需要解決掃描設站方案設計和不同掃描站間連接點選擇等問題，要求學生在熟悉激光掃描儀軟硬件操作的同時，還要掌握激光掃描儀外業采集方案的設計:踏勘工作區，分析研究最優化的掃描設站方案和坐標轉換控制點選擇，畫出相關的設計草圖，并設置主要掃描設站的標志。要求設站位置既要保證與相鄰站的重疊，又要覆蓋盡量大范圍的被掃描對象，以減少設站數，從而提高外業數據采集效率。
1．3掌握激光點云數據后處理方法
利用點云數據可視化與點云原始存儲格式之間的明顯反差，讓學生了解激光點云數據后處理的重要性和難點，及其已成為制約激光雷達技術應用瓶頸的現狀。根據學生的理解程度，選取了點云的拼接/配準、點云的濾波和分類、點云的分割和擬合等后處理方法，要求學生掌握相關的算法并編程實現。
1．3．1點云的拼接/配準點云拼接是將2個或2個以上坐標系中的大容量三維空間數據點集轉換到統一坐標系統中的數學計算過程。要求學生掌握如何解決點云拼接的兩個關鍵問題:同名特征的配準以及旋轉矩陣的構造。對于同名特征的配準，使學生了解常用配準方法的特點和適用范圍，如ICP方法適合用于精拼接，而基于特征面的方法對場景特征分布要求較高等。著重讓學生掌握最常用的人工標靶識別，以及特征面匹配，后者有別于學生所熟知的點特征匹配;對于旋轉矩陣的構造，拓展學生在《攝影測量學》［6］中學習的基于歐拉角的旋轉矩陣構造，掌握角－軸轉角系和單位四元數方法。
1．3．2點云的濾波和分類要求學生了解濾波和分類的目的是解決激光腳點在三維空間的分布形態呈現隨機離散的問題。掌握基于高程突變和空間形態學的點云濾波和分類方法。讓學生理解單一的信息量會導致算法不穩健，從而引出多源數據融合的思路。目前，已經有很多激光掃描儀生產廠商推出的新產品中實現了多傳感器平臺的集成，如激光掃描儀會搭載小像幅的數碼相機，甚至有些系統還提供由集成傳感器生成的紅外影像。每種數據源都有其自身的優點和局限性，將多源數據融合能夠彌補各個單數據源的局限性，增大信息量，從而提高濾波和分類方法的穩健性。
1．3．3點云的分割和擬合要求學生掌握實現點云分割的相似性原則:平面性、曲面平滑度和鄰域法向，以及常用的點云分割方法表面生長法。考慮到點云擬合是由離散激光點坐標計算特征模型參數的過程，要求學生掌握點云擬合中兩個主要問題的解決方法:粗差剔除及最優解獲取。
2實踐教學法
實踐教學是卓越工程師培養體系中一個重要的組成部分。作為技術性的測繪工程學科，除應用測量儀器采集數據、應用計算機處理數據的基本能力外，還需要構建實踐教學體系以培養學生在實踐中選用適當的理論、技術、儀器設備和作業方法解決測繪工程與地理空間信息產品生產實際問題的能力，從而使學生接受測繪工程與地理空間信息產品生產方案設計、實施以及實際應用中測繪工程解決方案確定等系統化訓練。《激光雷達技術原理》課程實習要求學生全面應用所學知識，利用實習場地，依據實習目的和要求在老師的指導下分組獨立完成全部實習內容。實習儀器為中國地質大學(北京)遙感地理信息工程教研室使用教育部采購專項購買的RIEGLLMSZ620三維激光掃描儀。《激光雷達技術原理》課程實習的目的主要是使學生通過三維激光掃描儀的使用，進一步鞏固和加深理解相關理論知識和技術方法。要求熟悉三維激光掃描儀數據采集與處理(包括DEM、等高線和剖面圖生成以及三維建模等)的全過程。通過實踐性教學，不僅能夠讓學生掌握基本的軟、硬件使用操作方法和LiDAR測量項目的作業流程，而且能夠加深學生對所學專業理論知識的理解。培養學生的應用能力、創新能力以及嚴肅認真、實事求是、吃苦耐勞、團結協作的精神。要求學生必須參加每一個實習環節，協作完成實習任務，獨立完成實習報告。實習內容主要包括以下部分。
2．1三維激光掃描
數據的外業采集要求學生分組完成測區劃分和踏勘，確定測站位置，根據測區地形，設計外業數據采集方案，完成外業設站、反射標靶布設和數據采集工作。學生需要完成校園內建筑物點云數據和奧林匹克森林公園地形點云數據的采集。
2．2點云數據預處理
要求學生分別利用隨機軟件RiSCANPRO和上機C語言編程對外業采集的三維點云數據進行預處理，包括點云數據的濾波和拼接。
2．2．1點云濾波1)手動濾波要求學生利用RiSCANPRO對點云數據進行濾波。RiSCANPROv1．7．0有兩種模式，即Filterdata和Terrainfilter。前者針對一般數據，后者對于提取地形的數據有明顯效果。2)自動濾波要求學生上機應用C語言編程實現數學形態學方法、移動窗口濾波法、迭代線性最小二乘內插法、基于可靠最小值的濾波方法等常用的地形濾波算法，對外業采集的數據進行濾波，并對各算法的結果進行比較和分析。圖1為學生基于虹灣地區嫦娥一號激光測高數據，利用五種濾波方法濾波后的數據點殘差值分布圖［7］。
2．2．2點云拼接1)基于反射標靶的點云拼接要求學生利用RiSCANPRO軟件，結合外業數據采集時布設的標靶連接點，對地形和建筑物點云數據進行拼接。激光點云數據的拼接有兩種方式:公共反射體的方式和采用使所有的反射體處于同一坐標系統的方式。在實際操作過程中，要求學生對兩者結合使用，以期達到更好的拼接效果。2)基于特征面的點云拼接要求學生在對點云進行擬合的基礎上，選取至少三對相互正交的特征面，利用C語言上機編程，實現基于特征面的點云拼接，并與單純基于點的拼接結果進行對比，分析不同方法的優缺點。
2．2．3地形數據處理對地形數據的處理主要包括三角化、平滑、生成等高線和剖面。三角化參數的設置可參考量測工具量測出的點云中兩點之間的距離初步設定，這個值可適當調整，目的在于使圖中的點云數據彼此之間能盡量大面積地構成三角網;要求學生對已經完成三角化的數據進行平滑處理;針對已經完成平滑的數據，利用RiSCANPRO軟件生成等高線。剖面圖的顯示既可以針對三角化之前的數據，也可以針對三角化之后(包括完成平滑的數據)來操作。
2．2．4建筑物幾何模型重建針對《激光雷達技術原理》數據處理方法的教學內容，指導教師結合自身的研究成果組織研究生開發了點云分割和擬合以及三維建模等軟件模塊，考慮到學生的掌握程度和實用性，要求學生在利用軟件模塊實現點云數據分割和擬合的基礎上，利用AutoCAD軟件手工建立建筑物的幾何三維模型，基于3DSMAX軟件建立建筑物紋理模型。圖2為暑期教學實習中指導學生利用商業軟件和自主開發的軟件模塊重建的地大校園主要建筑物的三維模型。
3結束語
篇2
現代等離子體物理第一卷，湍流等離子體物理動理學
數值相對論計算機求解愛因斯坦方程
物理學家的隨機過程理解噪聲系統
量子信息和糾纏性的哲理
環境流體力學進展
聚合物的粘彈性力學基礎分子理論、實驗和模擬，第2版
天文問答指南
利用雙筒望遠鏡探索太陽系的奧秘
藥物設計
生態恢復
花圖式
大腦中的語言
利用人工神經網絡模擬感知
自然資源保護與管理中的分子方法
美容的神經生物學
空間認知與空間感知
評估自然資源
多媒體檢索數據管理
Event—B語言的建模
算法語言Scheme的第6次修訂報告
量子計算中的語義學技術
機械臂的自適應控制統一無回歸矩陣方法
稀疏圖像信號處理
機械和電子工程
偉大的工程師們
隨機調度
復值數據的統計信號處理
移動機器人分析學的更多的進展 第5屆國際ISAAC會議論文集
分析學的進一步進展 第6屆國際ISAAC會議論文集
線性算子方法 逼近與正則化
2008年Isehia群論會議文集
應用數學和計算數學的前沿
計算科學的最近進展
超流宏觀理論
高等凝聚態物理
量子雜談 微觀世界的魅力
從π介子到夸克 20世紀50年代的粒子物理學
非線性振動
非線性波
時間序列分析 社會科學家用的全面介紹
時間，空間，星系與人類 關于宇宙大爆炸的故事
彗星和生命起源
發現宇宙大爆炸)膨脹宇宙的發現
環境科學中的機器學習方法 神經網絡與核方法
世界上最大的濕地 生態與保護
有害污染物的科學管理
達爾文的短篇出版物1829—1883
物理生物學 從原子到醫學
達爾文筆記1836—1844
諾貝爾生理醫學獎專題講座2001—2005
陸蟹生物學
無標記生物傳感技術以及應用
傳感器與微系統 第13屆意大利學術報告會論文集
傳感器與微系統 第12屆意大利學術報告會論文集基本泛函分析
物理學及有關領域大學生用數學方法
伽羅瓦理論 第二版
變分法中的重積分
數論概要
解Pell方程
復雜的非線性 混沌、相變、拓撲變化和路徑積分
量子位勢論
導電物質量子理論 超導
自旋 Poincare研討會2007
結構系統的現代試驗技術
結構力學中的混沌
物質結構
激光材料加工原理 現代傳熱與傳質技術
超快強激光科學的進展 第四卷
相變材料 科學和應用
分析系統動力學 建模與仿真
微極亞塑性顆粒狀物體中的剪切局部化
天線和望遠鏡的建模與控制
將無人飛機系統集成到國家空域系統
動力學系統中的模型提取 用于移動機器人控制
臨床核磁共振成像及其物理學 指南
膠原蛋白 結構和力學
大型渦流模擬的質量及可靠性
信息系統開發、
移動多媒體廣播標準 技術與實踐
計算系統中的安全性
篇3
量子力學的成功和困惑
用宏觀物理學的方法研究原子的性質及其相互作用時，只能通過測量微觀量的平均值，大平均過程掩蓋了原子水平上的重要效應。操控單個微觀粒子，研究單個粒子的行為和性質以及少數粒子的相互作用，一直是就是物理學家夢寐以求的事。隨著實驗技術的發展，控制單個微觀粒子的愿望成為可能。特別是1960年激光的發明和在這以后激光技術的發展，可以隨我們所需改變激光的頻率，控制激光束的延續時間并使激光束聚焦到一個原子大小的范圍。從這以后，實驗技術和實驗方法有了極大的發展，利用激光可以使原子或離子冷卻到接近絕對零度，就是使它們的運動速度減到非常小，直至幾乎停止。還實現了利用特殊的電磁場來陷俘單個原子或離子。物理實驗技術的進展使研究單個或少數幾個粒子的性質、深入研究光子和物質粒子的相互作用有了可能。這不僅打開了高科技應用的廣闊前景，還為證實和發展量子物理學的基本原理提供了實驗基礎。
量子力學已有100多年歷史，量子力學理論取得了輝煌的成功。現代的高科技產品，如計算機芯片、激光、醫用磁共振等等無不是在量子力學理論基礎上發展起來的。量子力學被認為是最精確、最成功的物理理論，可是人們對量子力學的基本原理始終存在著疑問，那些創立量子力學的物理大師們自己都不滿意量子力學的基本假設。在這些大師之間以及他們的后繼者中，關于量子力學的理論基礎是否完善的問題爭論不休，新的解釋層出不窮，至今還沒有得出令人滿意的結論。
量子力學描寫微觀世界的規律，但人類的直接經驗都是關于宏觀世界的。我們的測量儀器以及人類感官本身都是宏觀物體，儀器測量到的和我們直接感知的都是大量原子組成的宏觀物體。在經典物理學中，觀察不影響被觀察對象的運動狀態，例如，我們能夠觀察一個行星的運動，追隨它的運動軌跡，行星的狀態變化與觀察者無關，不受我們觀察的影響。可是，對微觀世界的觀察就完全不是這樣，當我們研究一個量子體系時，經過測量后的量子體系原來的狀態總是被破壞了。例如，光子進入光電探測器后，光子就被吸收；電子被探測器件接收后，該電子原來的狀態就改變了。宏觀儀器對量子系統測量的結果，都必須轉換為經典物理學的語言。要直接觀察并且非破壞性（non-demolition）地測量量子體系的量子性質是難以做到的事情，所以，量子力學所預言的量子世界的奇特性質一直令物理學家和公眾感到神秘難解。
2012年諾貝爾物理獎獲得者和他們的同事們的工作，突破了經典物理學實驗和人類直接經驗的限制，他們直接觀察到了個別粒子的量子行為。瓦因蘭德小組做的是在電場中陷俘離子，用光子對它做非破壞性的操控。阿羅什小組是在空腔中陷俘單個光子，用原子進行非破壞性的測量。他們異曲同工，都對單個量子粒子進行實驗測量，研究量子力學的基本原理。這些研究不僅對量子理論的基本原理的進一步闡明有重要意義，并且有廣闊的應用前景。
阿羅什：把光子囚禁起來
阿羅什畢業于法國高等師范學校。1971年他在巴黎第六大學獲得博士學位，導師是柯亨-塔諾季（Claude Cohen-Tannoudji），1997年諾貝爾物理學獎得主。從20世紀60年代開始阿羅什就在法國高等師范學校物理系的卡斯特勒-布羅塞爾實驗室（Kastler-Brossel Laboratory）工作。該實驗室是以獲諾貝爾物理學獎的阿爾夫萊德?卡斯特勒（Alfred Kastler）的名字命名的。1972～1973年，阿羅什曾到美國斯坦福大學，在諾貝爾物理學獎獲得者肖洛的實驗室中工作。
阿羅什說，他們的成功主要得益于卡斯特勒-布羅塞爾實驗室特有的學術環境和物質條件。他們組成了極其出色的研究小組，并且將共同積累的知識和技能傳授給一代又一代的學生。阿羅什還說，他給研究生和本科生的講課也有助于研究工作，在準備新課的過程中他注意到了光和物質相互作用的不同方面。阿羅什認為，國際交流學者參加研究不僅帶來專門的知識和技能，也帶來不同的科學文化以補充他們自身的不足。他覺得幸運的是，在長期的微觀世界探索中，他和他的同事們能夠自由地選擇他們的研究方向，而不必勉強地提出可能的應用前景作為依據。
阿羅什小組的主要成就是發展了非破壞性的方法檢測單個光子。用通常的方法檢測光子，都是吸收光子并把它轉換為電流（光電探測器）或轉化為化學能量（照相底片）（動物的眼睛是將光子轉化為神經的電脈沖的）。總之，光子被測量到后立即消失。近半個世紀以來，雖然人類發展出了量子非破壞性測量，但這些測量只能用于大量光子的情況。而阿羅什和同事們做到了反復測量記錄同一個光子。
光的速度非常快，達每秒30萬公里，所以要控制、測量單個光子，必須將光子關閉在一個小的區域內，并使其在足夠長的時間內不逃逸或被吸收。阿羅什小組實驗成功的關鍵是制成反射率極高的凹面鏡。反射鏡是在金屬底板上鍍以超導材料鈮，鏡面拋光到不平整度只有幾個納米（1納米=100萬分之一毫米），光子因鏡面不平而散射逃逸的機會非常小。空腔由兩個凹面鏡相對安放組成，鏡間距離27毫米。整個設備安置在絕對溫度1度以下的環境中。一個微波光子在腔中停留時間可達十分之一秒，即在兩面鏡子之間來回反射10 億次以上，差不多相當于繞地球一周。可以說阿羅什小組創造了限制在很小的有限體積內的光子壽命的世界紀錄。
阿羅什小組的另一項創造性貢獻是利用利用里德伯原子作為探測器，實現非破壞性測量單個光子。所謂里德伯原子，是激發到很高的能量軌道上的原子，這種原子的體積比正常原子大許多。他們用銣（原子序數37）原子，把它的價電子激發到第50層的圓形軌道上（主量子數n=50）。這種情況下，外層電子從n=50 的軌道躍遷到相鄰的軌道n=49和n=51，發射或吸收微波光子頻率分別為54.3GHz（千兆赫茲）和51.1GHz。正常的原子半徑在0.1納米以下，銣原子中電子占據的最外層軌道為n=5；當它的最外面的電子跑到n=50的圓形軌道上時，原子的半徑達到100多納米，原子半徑增大了1000倍以上。這樣的原子好比一個很大的無線電天線，容易和電磁場相互作用。
瓦因蘭德：讓離子停下來
瓦因蘭德和阿羅什同年，都生于1944年。1965年，瓦因蘭德畢業于美國加利福尼亞大學伯克利分校；1970年在哈佛大學獲博士學位，博士論文題目是“氘原子微波激射器”，導師是拉姆齊（Norman Ramsey）。以后他到華盛頓大學，在德默爾特（Hans Dehmelt）的實驗室做博士后研究。德默爾特是1989年諾貝爾物理獎獲得者。1975年，瓦因蘭德和德默爾同發表了討論激光冷卻離子的論文，這是有關激光致冷的開創性論文，被學術界同仁廣泛引用，其中包括獲1977年諾貝爾物理學獎的朱棣文、菲利普斯和柯亨-塔諾季等。
1975年，瓦因蘭德到隸屬于美國商業部的美國國家標準與技術研究所工作。在那里，他創建了儲存離子研究小組。在過去多年的工作中，他做出了多項世界第一的研究成果，終于獲得了諾貝爾物理學獎。他是15年來美國國家標準與技術研究所第四位獲諾貝爾物理獎的研究人員之一，研究激光致冷的菲利普斯也是其中之一。
制造量子計算機的建議方法有多種，許多科學家正在對不同的方案進行實驗研究。瓦因蘭德小組從事的陷俘離子的方法是最成功的方法之一。他們利用特殊排列的幾個電極組合產生特定的電場，形成陷阱，將汞的一價離子限制在三個電極組成的空間中。三個電極包括兩端各有一個相對的電極和一個環形電極，離子由激光束控制。
在常溫下，原子運動的平均速度為每秒數百米，以這種速度運動的離子會立即逃逸出陷阱。要將離子陷俘在電場陷阱中，離子的運動速度必須非常小。只有在極低的溫度下，離子或原子的運動速度才能變得很小。可以利用激光使離子冷卻，使離子的速度減小到幾乎停止的狀態。將特定頻率的激光束對著原子或離子射來的方向照射時，原子在迎面射來的光子的一次次沖擊下，速度就慢了下來。當然，原子或離子吸收了光子又要再把它發射出去，發射光子時原子也要受到反沖。但原子或離子發射光子的方向是隨機的，各種方向都有，結果反沖效應平均為零，只有迎面射來的光子被吸收后起到了減速的作用。但僅僅用這種方法還不能使原子速度降低到近乎停止，還要加上其他方法。速度已經很小的離子在陷阱中受電場的作用，還在以一定的頻率振動，這種振動的能量和離子內部的能量狀態耦合起來，形成復雜的能級。在適當頻率的激光束照射下，離子吸收光子后又重新放出光子，落回原來內部能量最低的狀態，同時帶動離子振動能量的變化。在適當控制的條件下，重復這樣的過程，就可以使離子振動能量逐步減少，直到振動能量達到最低的量子狀態，離子近于完全停止。這時，離子就可以隨意操控了。
瓦因蘭德小組利用利用陷俘離子做成一個量子可控非門（Controlled NOT）。當然可控非門只是最簡單的量子計算機的元件，一臺能工作的計算機需要多得多的元件，離制成實用的量子計算機還非常遙遠。然而前景是光明的，包括瓦因蘭德在內的許多科學家正積極研究，攻克難關，希望在本世紀內將量子計算機研制成功。
瓦因蘭德和同事們還利用陷俘的離子制造出了當今世界上最精確的原子鐘。他的研究工作也可以檢驗量子力學基本原理，如進行“薛定諤貓”的實驗。
不為盛名所惑
阿羅什和瓦因蘭德有許多相同的地方。他們都在世界第一流的實驗室中工作；巧的是，他們每人各有兩位獲諾貝爾物理學獎的老師；他們都有合作30年以上的同事組成的穩定的研究小組，還有許多優秀的學生和合作者，其中包括外國的訪問學者。在他們的諾貝爾獎報告中，他們的老師、同事以及和他們的工作有密切關系的、前人的研究都一一提到。兩人都還提到有100多位學生、博士后和訪問學者也做出了貢獻，強調成績是大家努力的結果。
瓦因蘭德和阿羅什也有一點很大的不同。阿羅什的研究目的偏重于探索自然界的奧秘，沒有非常明確的應用目標，雖然他知道自己的研究成果肯定有長遠的應用前景。他所屬的卡斯特勒-布羅塞爾實驗室也沒有要求其研究一開始就必須有明確的應用目的。不過，即使在法國高等師范學校，這種待遇也只有像阿羅什這樣的資深科學家才能得到。而瓦因蘭德所在的美國國家標準與技術研究所本身就具有明確的實用目標：促進美國的創新和產業競爭能力，開創新的測量科學，推進美國的技術水平。該研究所的研究都是目標長遠，技術含量高，能在世界上領先的項目。這些項目實際上都是結合遠期應用的基礎性研究。
瓦因蘭德和阿羅什還有一個共同點，就是除了做研究以外，都在大學教課。阿羅什認為備課的過程促使他從多方面考慮基本原理，也有助于研究工作。而從學生的角度來看，能聽到優秀的科學家講課，和他們直接交流，不僅能學到當今前沿的科學知識，還可以學習到優秀科學家的治學精神和思想方法。
榮摘諾獎桂冠是否改變了科學家本人的生活呢？據英國廣播公司（BBC）在線版消息稱，阿羅什本人僅僅提前了20分鐘被組委會告知自己獲獎的消息。
“我很幸運，”阿羅什說，但他指的并不是自己得獎這回事，“（接到來電時）我正在一條街上，旁邊就有個長椅，所以我第一時間就坐了下來。”他形容那一刻的心情，“當我看到是瑞典的來電區號，我意識到這是真實的，那種感覺，你知道，真是勢不可擋。”
不過據諾獎官網的推特稱，阿羅什接到獲獎的確切消息后，打了個電話給自己的孩子，然后開了瓶香檳慶祝。再然后，他又回實驗室工作去了。
（作者單位：復旦大學物理系）
阿羅什小組設備示意圖
篇4
論文摘要：回顧了全息術的歷史，闡述了全息術的基本原理，然后介紹了全息術在實際中的應用及其發展方向。
我們看到的世界是三維的、彩色的，這是因為每個物體發射的光被人眼接受時，光的強弱、射向和距離、顏色都不同。從波動光學的觀點看，是由于各物體發射的特定的光波不同，光的特征主要取決于光波的振幅(強弱)，位相(同相面形狀)和波長(顏色)。如果能得到景物光波的完全特征，就能看到景物逼真的三維像，這就是全息術。全息術誕生到現在60年來取得了很大的進展，已被廣泛地應用于近代科學研究和工業生產中。
1全息術的歷史和發展階段
1948年，丹尼斯·蓋伯提出一種記錄光波振幅和相位的方法，隨后用實驗證實這一想法，即全息術，并制成世界上第一張全息圖。蓋伯本來是為提高電子顯微鏡的分辨率而提出的設想，雖然未能用電子波證實其原理，但用可見光證實了。從第一張全息照片制成到20世紀50年代末期，全息圖制作具有以下共同特點：全息圖都是用汞燈作為光源；而且是所謂同軸全息圖，即物光和參考光在一條光路上得到的全息圖。這一時期的全息圖被稱為第一代全息圖，標志著全息術的萌芽。第一代全息圖存在兩個嚴重問題，一個是再現的原始像和共軛像分不開，另一個是光源的相干性太差。因此在這十多年中，全息術進展緩慢。
1960年激光的出現，提供了一種高相干度光源，為全息技術發展提供了可能。針對第一代全息技術出現的問題，利思和烏帕特尼克斯(1962)提出，將通信理論中的載頻概念推廣到空域中，用離軸的參考光與物光干涉形成全息圖，再利用離軸的參考光照射全息圖，使全息圖產生三個在空間互相分離的衍射分量，其中一個復制出原始物光。該方法被稱為離軸全息術，這是全息術發展的第二階段。第二代全息術解決了光源的問題，并且在立體成像、干涉計量檢測、信息存貯等應用領域中獲得巨大進展，但是激光再現的全息圖失去了色調信息。
科學家們開始致力于研究第三代全息圖到。這是用激光記錄，而用白光再現的全息圖，在一定的條件下賦予全息圖以鮮艷的色彩。第三代全息術已經在很多領域的到了應用，例如：像全息、反射全息、彩虹全息、模壓全息等。
激光的高度相干性，要求全息拍攝過程中各個元件、光源和記錄介質的相對位置嚴格保持不變，這也給全息技術的實際使用帶來了種種不便。于是，科學家們又回過頭來繼續探討白光記錄的可能性。第四代全息圖應該是白光記錄白光再現的全息圖，它將使全息術最終走出有防震工作臺的黑暗實驗室，進入更加廣泛的實用領域。
2全息術的基本原理和特點
全息術是一種“無透鏡”的兩步成像法，它能在感光膠片上同時記錄物體的全部信息，即物體光的振幅和位相。全息照相過程分全息記錄和再現兩步：第一步稱為波前記錄(全息記錄)；第二步物體的再現(重現)。
波前記錄依據的是干涉原理，物光波和參考光波相干疊加而產生干涉條紋。干涉條紋的反襯度記錄了物光波前的振幅分布，干涉條紋的幾何特征(包括形狀、間距、位置)記錄了物光波前的位相分布。就是說，全息圖上的強度分布記錄了物光波的全部信息-振幅分布和位相分布，它們分別反映了物體的明暗和縱深位置等方面的特征。應當指出，任何感光底片都只能記錄振幅(或者說強度)的分布，而不能直接記錄位相分布，全息照相之所以能記錄位相分布，是利用了參考光波把它轉化成了干涉條紋的強度分布。假如沒有參考光波，或者它與物光波不相干，波前上的位相分布是不可能記錄下來的。
波前再現的理論依據是衍射原理，照明光波(再現光)經過全息圖衍射后出現一個復雜的光波場。全息圖的衍射波含有三種主要成分，即物光波(+1級衍射波)，物光波的共軛波(-1級衍射波)，照明光波的照直前進(零級衍射波)。在現代記錄和重現的全息照相裝置中，這三種衍射波在空間彼此分離，互不干擾，便于人們用眼睛或鏡頭去觀測物光波的虛像或其共軛波的實像。
全息術的原理決定了它所記錄的全息圖有下列特點：
(1)三維性——因為全息圖記錄了物光的相位信息，圖像具有顯著的視差特性，可以看到逼真的三維圖像。
(2)不可撕毀性——因為全息圖記錄的是物光與參考光的干涉條紋，所以具有可分割性。它被分割后的任一碎片都能再現完整的被攝物形象，只是分辨率受到一些影響。
(3)信息容量大——同一張全息感光板可多次重復曝光記錄，并能互不干擾地再現各個不同的圖像。
(4)全息圖的再現相可放大或縮小——因為衍射角與波長有關，用不同波長的激光照射全息圖，再現相就會發生放大或縮小。
3全息術的主要應用及其發展方向
全息術經過60年的發展，已與計算機技術、光電技術以及非線性光學技術緊密結合，成為一種高新技術，擴展到醫學、藝術、裝飾、包裝、印刷等領域，在一些發達國家還興起了全息產業，并且正在形成日益廣闊的市場，實用前景非常可觀。本文介紹全息術中幾個應用較為廣泛、產業化較成熟的領域并說明其發展方向。
3.1全息存儲
全息存儲是依據全息術的原理，將信息以全息照相的方式存儲起來，它利用兩個光波之間的耦合和解耦合，可以把信息存儲和信息之間的比較(相關)、識別，甚至聯想的功能結合起來，也就是可以把信息存儲和信息處理結合起來。用于全息信息存儲的記錄介質較多，可永久保存信息的全息圖用銀鹽干板、銀鹽非漂白型位相全息干板、光聚合物及光致抗蝕劑等；可擦除重復使用的實時記錄材料有光導熱塑料、有機或無機光折變材料等。全息存儲在存儲容量方面具有巨大的優勢，原因是：
(1)全息存儲具有存儲容量大的優勢。用感光干板作為普通照相記錄信息時，信息存儲密度的數量級一般為105bit/mm2；用平面全息圖存儲信息時，存儲密度一般可提高一個數量級達106bit/mm2；如果用體全息圖存儲信息時，存儲密度可高達1013bit/mm2。
(2)全息存儲具有極大的冗余性，存儲介質的局部缺陷和損傷不會引起信息丟失。
(3)全息存儲具有讀取速率高和能并行讀取的特點，每個數據頁可包含達1Mbit的信息，寫人一頁的時間在100ms左右，讀信息的時間可以小于100μs，而磁盤的尋址時間至少需要10ms。
當前，在世界范圍內掀起了全息存儲研究的熱潮，并取得很大的進展，其主要表現在：
(1)存儲容量迅速提高和性能不斷改善，并逐步走向實用化。例如，1994年美國加州理工學院在1cm3摻鐵妮酸銼晶體中記錄了1000幅全息圖，同年，斯坦福大學的一個研究小組把經壓縮的數字化圖像視頻數據存儲在一個全息存儲器中，并再現了這些數據而圖像質量無顯著下降。1999年美國加州理工大學利用空-角復用技術，在同一塊在摻鐵鈮酸鋰晶體中存儲了26000幅全息圖。北京清華大學實現了在摻鐵妮酸鏗晶體中的同一空間位置記錄1500幅全息圖，并研制了具有緊湊結構的靈巧型全息存儲裝置。
(2)實用化的全息存儲系統逐漸推出。例如，1995年由美國政府高級研究項目局(ARPA)、IBM公司的Almaden研究中心、斯坦福大學等聯合成立了協作組織并在美國國家存儲工業聯合會(NS1C)支持下川，投資約7000萬美元，實施了光折變信息存儲材料(PRISM)和全息數據存儲系統(HDSS)項目，預期在5年內開發出具有容量為1Tbit數據，存儲速率為1000MB/s的一次寫人或重復寫人的全息數據存儲系統。同樣的研究在法國、英國、德國和日本等國家也正在加緊進行。
近幾年來，光電子技術和器件取得了系列重大進展，為全息存儲器提供了所必要的高性能半導體激光器、液晶空間光調制器、CCD陣列探測器等核心元器件，全息存儲的理論和方法的發展使這項技術日趨成熟然而，美中不足的是全息圖的壽命問題尚待解決，雖然張澤明、謝敬輝等對Ce：Fe：LiNbO3晶體的全息存儲和熱定影進行了理論和實驗研究，從方法上給出了記錄角度越大，光柵周期越小，熱定影所需最小離子數密度越高，存儲系統的整體性能越好，但是目前還未解決的一個難題是尋找合適的記錄材料。無疑，這將成為全息存儲界研究的熱門課題。
3.2顯示全息
顯示全息技術是在激光透射全息圖的基礎上來制作各種類型的全息圖，如白光反射全息圖、白光透射全息圖等，各種類型的顯示全息圖可用于舞臺布景、建筑、室內裝飾、投影等；再如，以動態顯示的全息技術、層面X射線照相術、3DCAD技術、3D動畫片、雷達顯示、導向和模擬系統等，每3年一次的顯示全息國際會議上都有全息界泰斗展出令人吃驚的全息圖，它們充分展示了全息技術創造性的魅力和藝術的美。
顯示全息目前主要有兩大類：第一類是Lippmann全息圖，制作方法有Denisyuk的單光束法和Benton的開窗法。第二類是S.A.Benton的彩虹全息圖，這是一種透射式顯示全息圖，可在白光照明下再現立體圖像，且圖像的顏色隨觀察的位置的變化而變化，從紅到紫如雨后彩虹而得名。隨著高質量記錄材料的發展，隨后的一些研究者和藝術家不斷追求更實用的拍攝技術，如假彩色編碼和真彩色反射全息圖等。美國光學學會主辦的《AppliedOptics》和《OpticsLetters》在20世紀80年代都有關于這方面的論文報道。由SPIE主辦的《Holosphere》和美國全息制造商協會主辦的《HolographyNews》以往和近年都不斷地報道有關顯示全息圖的最新制作技術和商業信息。但從這些報道情況來看，顯示全息存在不足主要表現在：
(1)視角范圍、圖像體積有限；
(2)沒有獲得特別有效的全息圖的計算方法；
(3)由于全息計算數量巨大，導致動態顯示異常困難。克服以上不足，將可能成為顯示全息研究的幾個熱點。
近年來，顯示全息技術掀起一場數字化變革，數字合成全息技術為全息三維顯示開辟了前所未有的應用前景。隨著計算機運行速度的提高和高分辨空間調制器件的發展，利用顯示全息的大視場、大景深、全視差、真彩色、可拼裝、價格低廉等特性，在不久的將來開發出真正意義的全息電影和全息電視，為顯示全息技術創造良好的商業前景。
3.3模壓全息
模壓全息是1979年RCA公司為解決視頻標準件的全息拷貝而提出的，它是將全息術和電鍍、壓印技術結合起來，使全息圖的制作產業化，用白光再現時，可得到色彩鮮艷逼真的三維圖像，并可通過印刷方式大批量生產，使得它在許多領域得到廣泛的應用，以商品形式走向市場。模壓全息的制作主要分為三個階段：激光攝制原片全息圖；電成型制金屬模板；模壓復制。這三個階段生產工藝和技術要求都比較高，因此，模壓全息作為安全防偽首當其沖，是安全防偽技術的一個里程碑。正如全息圖的新奇性、強烈的視角效果、制作的難度以及易于應用在鈔票的包裝上，不能去除性、價格低廉、容易驗證等特點，使它很快占領了防偽領域。模壓全息是一種技術與藝術結合的高科技產品，無論在高檔商品促銷、名優商品的防假冒或在有價證券(如信用卡、鈔票、護照簽證)的防偽和加密以及圖書、印刷、印染、裝磺、紀念郵票和廣告標牌等都有采用模壓全息技術，并備受使用者青睞。
模壓全息出現于20世紀70年代，80年代中期已形成了一種產業，90年代達到了鼎盛時期。本世紀初，隨著防偽技術要求的不斷提高，模壓全息技術又有了新的突破：美國斑馬圖像公司推出了二維圖像的數字化采集和拍攝技術；2003年，蘇州大學研制成功并已批量生產“數碼激光全息照排系統”；同年，倪星元、張志華等成功研制了可替代傳統鍍鋁防偽薄膜的透明TiO2激光全息防偽薄膜。這些模壓全息的一個個技術突破，使防偽功能有了提高，讓激光全息防偽技術達到新的境界。
模壓全息產業在我國起步較晚，但發展速度迅猛，目前國內已有100多條模壓全息生產線。為了使模壓全息技術健康發展，我國模壓全息產業發展必須在三個方向上引起重視：首先是開拓全息燙金材料，取代金膜和銀膜，其次開發全息包裝材料，實現立體防偽包裝，第三個方向是模壓全息技術和現代印刷術相結合，體現傳統的美術效果和現代科技的藝術魅力。
3.4全息干涉計量
全息干涉計量術是將不同物光，在不同的時間記錄在同一張全息干板上，然后利用全息術的空間波前再現原理，非接觸地對物體表面進行三維測量而獲得信息。全息干涉計量術是全息應用的一個重要方面，它能實現高精度非接觸性無損測量，比一般光學干涉計量有很多優點。一般光學計量只能測量形狀比較簡單、表面光度很高的零部件，而全息計量方法則能對任意形狀、任意粗糙表面的物體進行測量，測量精度為光波波長λ的數量級。目前，全息干涉計量術在方法上先后發展了實時全息干涉法(單次曝光法)、二次曝光全息干涉法、時間平均全息干涉法、雙波長干涉法以及雙脈沖頻閃全息干涉法，此外，J.A.Leendertz開辟了全息干涉計量術的另一個新的分支-激光斑紋計量術。隨著光電技術、計算機技術、CCD器件及光纖技術的飛速發展，使得全息干涉計量技術在信息采集和處理上更為方便、快捷和可靠，并得以在惡劣環境條件下對某些物理量進行定時測量。再加之相移技術、外差技術和鎖相技術等，可使測量精度提高到λ/100或更高。
全息干涉計量在20世紀80年代美國等西方先進國家已產業化，我國在20世紀80年代初有幾所大學和科研單位的研究項目通過鑒定，其中有些達到當時的先進水平。經過近幾年的開發和研制，我國在全息干涉計量測試設備方面主要發展有：
(1)用于測試火箭發動機噴霧化特性的YSCI型離子瞬態激光全息測試儀；
(2)用于激光熱核聚變稠密等離子體電子密度測量的SPQ-1型四分幅皮秒紫外線激光全息探測儀；
(3)包括記錄、再現、圖像處理三部分的瞬態激光全息干涉計量測試系統；
篇5
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篇6
關鍵詞：相干群振蕩，級聯裝置，光學濾波，偏振旋轉
(一) 引言
從慢速光的發展起，關于光的相關研究日益涌現，隨后我們探索了很多不同的物理計劃和媒介，并通過對光和物質相互作用的基本特性的更進一步的理解，以及利用這些相互作用應用到各個方面的可能性的增加，從而激發人們研究光速控制問題的興趣。畢業論文，相干群振蕩。更為特別的是，已經有人建議將慢速光效應應用到光的緩沖上來[2]，但也有人指出，在可以實現的延遲時間和可以容納的帶寬之間的反映問題上，基本物理極限是有折衷的[3]。有兩個例子可以說明，一個是對光饋相控天線陣的控制及合成，另一個是對微波濾波器的控制。對實際應用來說，我們特別感興趣的是，通過使用這種媒介，實現對廉價和小型設備的認識，并允許這些設備其他功能的集成。因此，那些以半導體為基礎的設備尤其受到人們的關注。并且，在這些設備結構里慢速和快速光效應的研究上，人們已經做了很多工作。但不幸的是，半導體材料中的電磁感應透明現象是很難被人們所認識的[1]。因此，移相的時間很短，而離散層次結構（它對于實施電磁感應透明的計劃是必要的）可以通過利用半導體量子點來被人們所認識。利用現如今的技術所獲得的大小波動，將導致這種不均勻的擴大，從而減弱其影響[2]。畢業論文，相干群振蕩。相反，人紅寶石晶體所表現出的振蕩效果（CPO），已經被不同的組數利用，以實現在半導體波導光中的光速控制[6-15]。從最近的評論來看，本文重新認識了CPO的物理效應，并強調了提高相移和頻率范圍的不同計劃。
(二) 慢速光的基本原理
連續波（CW）光束在折射率為n的介質中傳播時，其傳播速度v =c / n，其中C是真空中的光速。折射率n與該介質中的相對介電常數通過等式相互聯系起來。如果信號強度隨時間而變化，即信號的頻譜具有有限的寬度，那么強度調制的傳播速度由群速度所給定，有如下等式:
（1）
其中，Ng表示的是群折射率而w是光的頻率。
因此，可以看出，群速度隨媒質和頻率中相速度的不同而不同，其中的折射率與頻率方面存在一階非零的的導數。如果光的強度被調制了（例如正弦調制），那么群速度由通過設備傳輸強度模式的速度所描述。在討論光的放緩問題的時候，我們感興趣的是由媒質分散所導出的方程組（1）式，既然群折射率的這一部分可能因此而被改變，它就使我們能夠控制光的速度。
(三) 相干群振蕩（CPO）
CPO所產生的效應依賴于能夠激發半導體的外部激光束，它導致了在半導體中載波分配的調制以及隨后折射率的分散和改變。畢業論文，相干群振蕩。在一般情況下，該效應可以通過建立在四波混頻（FWM）理論的頻率域來分析。然而，在實際情況下，重要的外部信號是由調制激光束的強度產生的，在動態折射率可以忽略的情況下，該效應可以由時域中的飽和作用來解釋[9]。畢業論文，相干群振蕩。在波導吸收的理論下（也就是說，存在一個電子吸收（EA）），CPO效應導致了慢速光的產生，對應于相位的延遲，波導的放大，而半導體光放大器（SOA）導致快速光的產生，對應于相位的超前。在這兩種情況下，飽和功率和有效載體的周期就分別是功率分配和頻率獨立性的重要特征。根據激光束和調制頻率之間的頻率的不同，載波分配的不同動態效應就顯得尤為重要。活性層的內部結構（即散裝或低維度）會因此成為影響快速和慢速光行為特征的因素。
(四) 級聯裝置
既然電子吸收（EA）結構顯示出的壽命要比半導體光放大器（SOA）結構顯示出的壽命短得多（因為SOA存在多載波掃頻），那么電子吸收（EA）就成為高頻率應用的最佳選擇。但另一方面，這種吸收限制了傳播力度。解決該問題的一個辦法是將上述兩種結構結合，這是因為，不同的反應能夠受益于EA部分的慢速光效應，而從SOA部分獲得增益，并且沒有快速光在該部分的抵消作用[11]。此外，通過連接幾個這樣的結構，可以增加總微波的相位延遲[12]。畢業論文，相干群振蕩。圖1顯示出了照片，并編制了一個多部分的設備原理圖和相對應相位變化的測量。
在等高線圖中，它作為輸入光的強度和反向偏置的功能圖。根據圖中所顯示的，要控制光放緩的程度是可能的，要么通過反向電偏移，要么通過光纖輸入光信號強度。對于固定反向偏置，我們觀察到一個最佳的強度，這是由于誘導輸入信號的飽和度和觀察固定光學輸入強度
的最佳反向偏置[5]，這也反映了增加電壓有源區跌幅的載波掃出時間[9]。在這種特殊情況下，對于SOA部分的固定電流和EA部分的反向電壓來說，我們能夠獲得大約140度的最高相位變化。如果電氣偏移允許我們改變反向偏置，絕對相位的變化可能獲得進一步增加，最近，這一結論被一個獨立部分的波導所論證[13]。
Figure 1.
(五) 光學濾波
人們已經證明，對于強度調制來說，比如雙邊帶，輸入信號的相移只取決于動態增益[9，10]。然而，折射率的調制可以通過演示光學過濾前檢測來增加相移（即調制一個非零線寬增強因子）[14]。該實驗裝置如圖1所示，波長為1539.46nm的激光被網絡分析儀所調制，它通過一個推拉式的Mach-Zehnder強度調制器（MZM）生成了兩個邊帶（紅移邊帶，藍移邊帶），并伴隨有強大的載體,其中ares=-0.2。經過了大量的SOA檢測（這里四波混頻效應將導致相位的變化和兩個邊帶的增強），兩個邊帶其中之一（紅移邊帶或藍移邊帶）將會在檢測前被具有0.1nm帶寬的光纖光柵陷波器所阻止。當調制頻率大于4GHz時，一個邊帶可以很容易地被清除，而不破壞或其他邊帶或載波，通過采用光纖放大器（EDFA）和可變光衰減器（VOA），輸入光功率可以調整在-10.3dBm和13.6dBm之間。畢業論文，相干群振蕩。實驗結果顯示，如圖所標記的三種不同的情況，即無過濾（黑），阻塞藍邊帶和通過紅邊帶（紅色），阻塞紅邊帶而通過藍邊帶（藍色）。該結果與以波混合模型為基礎的數值模擬相比較，顯示出了良好的吻合度。結果表明，絕對相移以及工作頻率可以通過阻塞紅移邊帶而大大加強。另一方面，阻斷藍移邊帶只會導致相移發生微小的變化。這種現象可以通過如下原因解釋，即當我們考慮經過波混頻后，它導致了兩個邊帶的有效增益和相位變化，因為它不同組成部分之間相位的變化在這里發揮了重要作用。
Figure 2.
(六) 偏振旋轉的利用
最后，我們可以展示一個完全不同的方法，該方法通過利用極化效應來實現對微波相移控制，該實驗裝置如圖3所示，波長為1550nm的激光束被網絡分析儀正弦調制，它是通過一個 Mach-Zehnder強度調制器（MZM）來確保相反符號轉移曲線的TE和TM組件正常運行。利用這種方法，被調制的TE和TM組件之間的相位φ實現了180 °的相移。通過利用SOA（半導體光放大器）中依賴強度的偏振旋轉，并在光電檢測之前引進偏振選擇性的組成部分，我們因此可以控制相移。在實驗中，通過引入一種摻鉺光纖放大器（EDFA）和可變光衰減器（VOA），SOA的輸入光功率可以在- 7dBm的和13dBm之間調節，這將促使SOA信號的偏振旋轉[14]。在經過SOA以后，通過網絡分析儀，我們用一個偏振控制器（PC3）和偏振分光鏡（PBS）來選擇需要被檢測的偏振性。SOA的源電流固定在160毫安，調制的射頻功率為0dBm。測量結果表明，該相位可以通過輸入光功率和大約150 °的相移控制而不斷的調整，它所獲得的高調制頻率高達19 GHz。
Figure 3.
(七) 結論
我們已經介紹并展示了控制強度調制光信號相移的不同計劃，它建立在半導體光波導中慢速和快速光效應的基礎之上。我們發現，通過級聯設備或利用光學過濾設備可以進一步增強活動區域中混合波的基本作用。此外，我們可以實現移相器，方法是在兩個光場偏振元件上引入不同的相移，并通過利用非線性偏振旋轉效應不斷交換它們之間的相移。在這個時候，最大的相移達到了我們所要求的180 °并且能夠獲得高達20 GHz頻率。為了足夠靈活的實施相控天線陣和微波濾波器，相移的控制應該被進一步增加到360°，并且可根據實際應用增加額外的要求。
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篇7
光泵磁力儀是高靈敏的磁測設備。它是以某些元素的原子在外磁場中產生的蔡曼分裂為基礎，并采用光泵技術與磁共振技術研制成的。
按照量子理論，在外磁場T中，具有自旋的亞原子粒子（如核子和電子）能級簡并（degeneracy）解除，分裂為一些磁次能級（或稱為蔡曼能級），在光譜上的表現，就是譜線分裂，這就是蔡曼效應，蔡曼因此獲得1902(第二屆)諾貝爾物理學獎。分裂的能級間的能量差一般與外界磁場成正比。當粒子在分裂的能級間發生躍遷時，就會發射或吸收電磁波，其頻率與磁次能級間的能量差成正比，測定這個電磁波的頻率，即可測定磁場。
光泵磁力儀是目前實際生產和科學技術應用中靈敏度較高的一種磁測儀器。它靈敏度高，一般為0.01nT量級，理論靈敏度高達10－2-10－4nT;響應頻率高，可在快速變化中進行測量;可測量地磁場的總向量T及其分量，并能進行連續測量。
光泵磁力儀的種類甚多。按共振元素的不同，可分為氦（He）光泵磁力儀和堿金屬光泵磁力儀，共振元素有氦（He4）、銣（Rb85、Rb87）、銫（Cs133）、鉀（K39）、汞（Hg）等。對堿金屬而言，受溫度影響較大，如銫（Cs133）元素在恒溫430C左右，方可變成蒸汽狀態，而只有在蒸汽狀態時才能產生光泵作用。對He3、He4而言，因其本身是氣體狀態，無需加熱至恒溫，只需將它激勵使其處于亞穩態，就能產生光泵作用。這些條件在設計與制造儀器時，必須予以重視。
光泵磁力儀未來的發展水平，主要取決于光泵光源及共振元素的發展程度。法國曾用可調諧的激光器代替常規的氦燈制成光泵磁力儀，由于譜線的選擇性較好，激光又比氦燈的光要強，因此提高了磁力儀的靈敏度，達到10pT/Hz1/2。美國的R.Slcum博士利用二極管激光器作為氦同位素光泵磁力儀的光源，并申請了專利，與氦燈光源相比，靈敏度提高一個量級。最新的激光光泵氦（He4）磁力儀的靈敏度已突破1PT/Hz1/2的界限，達到0.4PT/Hz1/2，而用高頻激發的燈室作為光泵的光源的氦4航空磁力儀達到了20pT/Hz1/2的靈敏度［2-3］。在共振元素的選擇上，為了提高精度，需要選擇譜線較窄的物質，堿金屬符合譜線窄的要求，但需要一定的溫度（40-55℃）加熱為氣態。現在已經有很多利用堿金屬制成的磁力儀，前不久問世的鉀磁力儀，由于譜線很窄又不重疊，方位誤差很小，維修方便，分辨率達到0.1pT，在取樣率為20Hz時，靈敏度可達到0.014nT。因此鉀光泵磁力儀在光泵磁力儀中占有優勢地位。當然隨著靈敏度，取樣率的提高，其價格也顯著提高。
2.超導量子干涉磁力儀
超導量子干涉器件（SQUID）是上世紀60年代中期發展起來的一種新型的靈敏度極高的磁敏傳感器。它是以約瑟夫遜（Josephson）效應為理論基礎，用超導材料制成的，是超導量子干涉磁力儀的核心。
SQUID由兩個用很薄的絕緣體隔開的超導體而形成兩個并聯的約瑟夫松結（Josephsonjunction）組成。約瑟弗松獲得1973年諾貝爾物理學獎，在此前一年（1972年）J.Bardeen、L.N.Cooper和J.R.Schrieffer三位物理學家由于共同研究建立解釋超導現象的BCS理論獲得諾貝爾物理學獎。
SQUID可以檢測非常微弱的磁場，足以檢測生物電流產生的微弱磁場，人類心臟產生的磁場約為10-10T（0.1nT），人腦的磁場約為10-13T（0.1pT）。如果有一個恒定的電流維持在SQUID中，則測得的電壓隨兩個結上相位的變化而振蕩，而相位的變化取決于磁通的變化。量子理論得出的十分重要的結論是，若有一超導體環路，則它包圍的磁通量只能取Φ0的整數倍。
Φ0＝h/(2e)=2.0678506(54)×10-15Wb≈2.07×10-15Wb=2.07×nT.cm2
這就是磁通量的量子化，Φ0叫做磁通量量子。如果磁場發生變化，則Φ0的個數也跟著變化，對Φ0個數進行計數就可測得磁場值。超導磁力儀是矢量磁力儀，它測量垂直于超導環路平面的磁場[4]。
SQUID靈敏度極高，可達10-15T，比靈敏度較高的光泵磁力儀要高出幾個數量級；它測量范圍寬，可從零場測量到數千特斯拉；其響應頻率可從零響應到幾千兆赫。這些特性均遠遠超過常用的磁通門磁力儀和質子旋進磁力儀。
量子超導磁力儀具有高精度、高靈敏度的同時不足之處也相對十分明顯，超導材料自身易碎、不易加工，成本極其昂貴且SQUID磁測儀器要求在低溫條件下工作、需要昂貴的液氦（或液氮）和制冷設備，這給SQUID磁測技術的廣泛應用帶來許多困難。在超導領域的這場競爭中，世界各國都在不斷探索，超導從低溫向高溫的方向進步，同時生產設備和技術也持續的提高。可以預計，量子超導干涉磁力儀隨著超導技術的發展將會在許多領域中得到更廣泛的應用。
3.原子磁力儀
M.V.Romalis等指出，根據量子力學的測不準原理（uncertaintyprinciple,或不確定性原理），原子磁力儀的極限靈敏度δB＝1/（γ(nT2Vt)1/2），式中γ是旋磁比，n是單位體積內工作物資的原子數，T2是橫向弛豫(自旋馳豫)時間，V是體積，t是測量時間。由上式可見，在γ、t給定的條件下，要提高靈敏度，必須讓n、T2達到盡可能大的數值．而為了提高空間分辨率，V又不能取很大的數值。
M．v．Romalis教授等研制的量子磁力儀正是巧妙的提高了n與T。M.V.Romalis等把鉀原子密度增加到n≈6×1013cm-3,是通常的10000倍，并加進大密度（2.9atm）的氦作為緩沖等方法，避免了自旋弛豫，即保持大的T2數值，獲得提高測量磁場的靈敏度和空間分辨率的優異成果。靈敏度達到0.54fT/Hz1/2，經過改進后還可提高10-2-10-3fT/Hz1/2，空間分辨率達到毫米級。在弱磁場中工作時．這種磁力儀的靈敏度可能達到10-18T的數量級，那將比SQUID靈敏1000倍，更為重要的是這種磁力儀不需要低溫條件。受M.V.Romalis教授等研制的新型原子磁力儀的啟發，目前美國已經有公司提出根據頻率調制磁學-光學轉動原理設計靈敏磁力儀,轉動率與磁場成比例,用極化測定方法測量[4][6]。
新型原子磁力儀可用于物理學基本理論的研究，高精度地質調查和油、氣等礦產普查，生物磁學研究。前已提及,現在光泵磁力儀已成功地測繪出心臟產生的磁場,磁場幅度為0.1nT，人腦的磁場很弱,只有幾個fT。高靈敏度的原子磁力儀,在繪制心磁圖、腦磁圖作醫學診斷乃至是生物磁測、空間磁測，軍事偵察等領域，無疑是非常合適的，但仍需進行完善才適應實際應用的需要。
結束語:
雖然現在許多小巧的新興磁敏傳感器（如霍爾磁敏傳感器，巨磁阻傳感器等）也十分活躍，但其精度遠不能與文中涉及的磁力儀相比較。隨著磁力儀的發展，磁場探測精度的提高，新興學科--磁法應用有著廣泛的發展空間。
參考文獻
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獲得1997年諾貝爾物理學獎的法國物理學家科恩-唐努吉（ClaudeCohen-Tannoudji）指出，原子磁力儀是通過測量所含電子自旋已被極化的原子在磁場中的進動(旋進)來實現的。最近美國普林斯頓大學物理系M．v．Romalis教授和位于西雅圖的華盛頓大學物理系的J.C.Allred等研制成一種完全利用光學方法測量磁場的新型原子磁力儀，因此有人將這種磁力儀稱為全光學磁力儀(allopticalatomicmagnetometer)。
篇8
“棄暗投明”的新技術
宋延林笑著說，走上“納米材料綠色制版技術”的研發之路，始自一次“意外”。
那是1995年，正在攻讀博士學位的宋延林，琢磨著自己關于信息存儲材料的研究工作。他不想重復別人的材料體系，于是有了一個大膽的想法：既然當時國際上主流的信息存儲材料是無機材料，那么自己就挑戰一下有機材料。
這在當時并不被人看好，但他與合作伙伴最終成功地將信息存儲點的尺寸從 十幾個納米縮小至1.3個納米。相關論文很快被國際權威學術期刊接受發表，研究成果亦被兩院院士評選為1997年“中國十大科技進展”之一。“這給了我一個很大的啟發，不是國外沒有做過的事情就不能做。以前中國人總覺得引領科技進步的一定是西方國家，我們只能一味追趕，似乎最好的成績也只能是縮小與國際先進水平的差距。但事實不應該是這樣。”
從那天開始，宋延林就打定主意，要做與別人不一樣的東西。多年以后，靈感聚焦于“印刷技術”。
從成像原理來看，印刷技術的發展可以劃分為兩大階段：首先是“物理成像階段”， 基于物理凹凸結構成像，譬如雕版印刷、木活字印刷、鉛字印刷。接下來是“化學成像階段”，基于化學感光成像，主要有兩種技術，一種是激光照排技術，上世紀80年代由王選院士主持研發的漢字激光照排技術，目前仍是中國印刷業的主流技術；另一種是國際上流行的計算機直接制版（CTP）技術。
但無論是激光照排技術還是CTP技術，都是感光成像的過程。激光照排的過程與膠卷曝光類似：先將計算機處理的信息通過激光掃描到感光膠片上，再通過曝光、顯影、定影得到一張底片，底片在涂有感光層的PS版上重復曝光、顯影、沖洗的過程，得到最終印版。
“事實上，高質量的信息傳輸，應盡可能減少信息轉換的環節。有沒有一種辦法，可以直接打印出印版，省略化學顯影過程呢？”
宋延林首先考慮的是確定印版的材料要求。對于印刷而言，印版的圖文區需要“沾油墨”，空白區則“不沾油墨”。高質量的印刷，要求兩個區域必須形成足夠大的反差，否則很容易“糊版”。宋延林根據信息存儲中提高信噪比的要求和納米材料控制表面性質的研究基礎，在印版表面形成特殊的納米結構，確保圖文區和空白區有足夠的反差，且界面清晰。
不過事情遠沒有大功告成，“耐印力”成為緊跟著必須面對的挑戰。“如果要讓這項技術走向市場，必須確保它可以滿足常規生產要求。目前主流印刷版材的耐印力，比如印刷普通報紙，需要在10萬份以上。最終我們通過納米材料的復合增強，使新版材的耐印力達到同一水準。”
所謂“復合增強”，打個通俗的比方，和增強柏油馬路耐磨性類似：只鋪瀝青的路面極易損壞，在瀝青中摻入石子，就大大提高了耐磨性。“雖然聽起來簡單，但實際操作時，還要保證極其細微的納米顆粒不團聚，特別是在南方、北方零上40℃至零下40℃的溫差下，不沉淀，不堵頭，打印出的墨滴大小要與版材表面張力、納米孔的孔徑形成定量可控的關系，實現所有這些，背后是一系列復雜細致的研究工作。”
除此之外，由于納米材料綠色制版技術在國際上并無先例可循，因此亦沒有成熟的配套設備。為此，技術團隊還要開發針對報業、商業和票據類的設備及相應軟件。
當一切都從理論化為現實，一種全新的印刷制版技術橫空出世。宋延林一口氣描述它的操作原理：“用計算機處理好全部圖文信息，直接將印版打印出來，圖文區是親油的，空白區是親水的，兩者反差足夠大，足夠耐磨。”
新技術的優勢顯而易見。首先，傳統的化學成像過程，印版與膠片的生產、運輸和使用過程都要嚴格避光，非常麻煩。而納米材料制版技術，則是基于“非感光”的全新原理，宋延林打趣說，有領導說這是個“棄暗投明”的新技術。
其次，依賴化學成像形成的印刷產業鏈，有兩大無法根除的污染。
一是制版的污染。感光成像的化學沖洗過程，是將感光材料全面覆蓋在版基上，然后根據實際圖文情況，將“圖文區”保留，“空白區”侵蝕掉。如此一來，80%以上的感光材料都被浪費，同時造成每年百萬噸量級的廢液排放。
二是版基的污染。目前主流印刷制版技術的鋁版基制備，實際是一個電解氧化的過程，電解液里的濃酸，會腐蝕消耗鋁材，再加之曝光過程中的損耗，大量的鋁材變成污染物被浪費，并造成嚴重的金屬離子污染。而廢酸用石灰中和后，又會形成大量廢渣。
“納米材料印刷制版技術是用計算機直接打印制版，沒有化學腐蝕過程，既不會形成廢液、廢渣污染，也不會損失鋁材。被消耗的僅僅是打印的墨水，成本優勢明顯，有可觀的利潤空間，且可以通過鼠標簡便操作。”宋延林說，這是令他自豪的一點。
他永遠都記得，有一期《時代周刊》的封面觸目驚心：一只巨大的iphone手機，連接著一座冒著黑煙的工廠，用醒目的字體探討這只“神器”為什么會選擇“made in china”（中國制造），結論有二：一靠“廉價人力”，二靠“超級污染”。“中國留給世界的印象，一定要改一改了！事實證明，我們可以拿出領先、環保的綠色解決方案。”
再見，試驗室！
篇9
過去的這個冬天，我一直伏案于書桌旁，專心于完成我的物理學哲學博士論文。在終于為論文畫上句號的這個初春，一夜的南風吹白了書房外如雪的梨花，正當我欣喜于小城春天的又一次鶯飛草長之時，我收到了中國駐美使館教育處張靜安老師的電子郵件，通知我獲得了2007年度“國家優秀自費留學生獎學金”，并熱情地邀請我們談一談感想。
談一談什么好呢?多年來都是用英文寫實話實說的科技論文，很少文以明志，筆下抒情，我不免躊躇起來。思想之余，我首先要感謝使館教育處的老師們和國內的專家、評委們的辛勤工作，把這份榮譽授予我，讓我深深地感受到來自祖國的一份關懷。這份關懷讓我們留學海外的學子感到十分溫暖，同時也更深切地了解到祖國對我們的關注。我想借著這個機會，談一談10多年來我在物理學的學習和科研中的一些經歷，也許更能夠表達我對這種關懷的謝意。
一
我中學和大學時代是在廣州度過的。在執信中學讀書時，我對物理產生了濃厚的興趣。由于父親在中山大學物理系任教的關系，我有機會認識許多中山大學物理系的老師。還記得當我要參加全國中學生物理競賽時，物理學教學的專家羅蔚英老師專門找來習題集和大學課本送給我，告訴我學學普通物理對物理競賽有很大的幫助。之后，我在全國物理和數學競賽中都獲了獎，得到了免試保送的資格。當時，許多保送生都選擇熱門專業，愿意學習基礎學科的人很少。當得知我打算選擇物理專業時，時任廣東省物理協會理事長的莫黨老師非常高興，專門為我給幾所國內最好的物理系寫了推薦信。回想起來，當時的我只是一個什么也不懂的中學生，物理學前輩們對年輕人的熱情是促使我研究物理、熱愛物理的一個重要原因。
1995年，我進入中山大學物理系理科人才培養基地班學習。基地班的學生一入學就可以選擇本科導師，進行科研工作。選擇什么樣的科研方向呢，像許多熱愛物理學的中國年輕人一樣，我一開始屬意于理論物理，因為楊振寧、李政道的影響，可我很快發現我更著迷于實驗物理學。
中山大學有一個早年由我國著名的光譜物理學家高兆蘭教授成立的超快速激光光譜學實驗室，每當我進入實驗室，在黑暗中看到那些紅紅綠綠的激光光束和跳躍在示波器上的脈沖信號時，我就感到莫名的興奮和緊張。那時一臺飛秒量級超快激光還是一臺非常稀罕的儀器，中大的老師們曾經自己研制過一臺。當我看到許多人在黑屋子里忙活大半天，為在示波器上終于獲得一個脈沖波形而得意萬分時，我被深深地吸引了。我找到當時的超快激光實驗室主任周建英老師，提出請他作為我的本科導師。10多年后我仍然記得他津津樂道地告訴我，下一個世紀物理學的一個主題將會是對量子世界的操控，激光與物質的相互作用是一個重要的前沿，這影響了我后來科學研究的興趣所在。
1999年，我來到北京大學物理學院現代光學研究所龔旗煌老師的實驗室，攻讀碩士學位。在龔老師的悉心指導之下，我開始了利用飛秒激光進行光子材料微制備的研究。在這里我接受了光學實驗的完整訓練，也學會了如何一步步地開展一個全新的課題。這里寬松融洽的氣氛，使我有機會接觸到現代光學研究所里不同的研究方向，由此擴展了學術視野。2002年，因為我在超快激光微制備課題上的工作，被授予中國光學學會王大珩光學獎的青年學生獎。同年，我收到了美國五六所最頂尖光學與原子光物
二
負笈美國，我的目光投向了冷原子物理學。冷原子物理學是世紀之交物理學一個異常活躍的領域，它利用當今最精密的實驗技術把氣態的原子冷卻到自然界的幾乎絕對零度。在這一溫度下，原子表現出奇妙的量子力學性質，他們不再是單個的孤立粒子，而是像振動的琴弦一樣表現出優美的波動性。冷原子物理學的實驗研究不僅可以回答量子物理學中一些懸而未決的最基本科學問題，而且為實現和操控量子世界提供了非凡的技術手段。1997年，兩名美國物理學家因為激光冷卻原子的實驗技術而獲得諾貝爾物理學獎。4年之后，另外3名美國物理學家又因為成功地冷卻玻色原子到玻色愛因斯坦凝聚態，獲得2001年諾貝爾物理學獎。4年之中同一領域兩度獲得諾貝爾獎，這在科學史上極為罕見。
在自然界中，任何微觀的粒子都可以分為玻色子和費米子兩大類。在冷卻玻色子后，冷卻費米子成為冷原子物理的核心問題，也是整個物理學界關注的焦點之一。但是費米原子的冷卻非常困難。較冷的費米原子處于簡并態，泡利不相容原理使同類原子間的碰撞受到抑制。要進一步冷卻費米氣體，需要冷卻和捕獲多重自旋態的費米原子。這需要激光冷卻捕獲原子技術上的重大革新。在美國杜克大學博士期間，我有幸遇到了我的導師約翰?湯姆斯(John Thomas)教授。約翰上個世紀70年代畢業于麻省理工學院，他是當今美國原子與光物理學界的大師之一，是全光學冷卻原子方法的主要開拓者。
我在約翰指導下的研究正是致力用全光學冷卻的方法冷卻6Li費米原子，并研究強相互作用下費米氣體的物理性質。我們利用高功率的超穩定遠紅外CO2激光，形成光學陷阱，直接把冷原子從磁光阱中捕獲并進行蒸發冷卻。形象地說，這個工作好比是為原子和光子編舞，讓冷原子隨著激光起舞，把物理學家們帶入充滿未知的量子世界。迄今為止，全光學冷卻的關鍵技術只有美歐的少數研究小組掌握。鑒于搭建一個原子冷卻系統的復雜性，大多數在這個領域工作的學者有操作系統的經驗，而沒有從零搭建的經驗與能力。約翰作為一名出色的實驗物理學家，特別注重培養研究生制造儀器的能力。他常常用風趣的語言說明極為深刻的做科學的道理。他講到麻省理工學院歷史上的成功經驗之一，就是一個一流的實驗物理學家總是一個優秀的工程師。他又開玩笑說，如果你喜歡整天在實驗室里干管道工，而不是急著收集數據的話，你就可以完成任何人都完成不了的實驗。
在約翰的指導下，我在博士期間完全從零開始，搭建了新一代的全光學費米原子冷卻系統，在技術上進行了多項革新，發展了高真空紅外窗口，超穩定光學等多項原創性技術。在自己搭建的系統上，我系統研究了強相互作用下6Li原子的冷卻特性，把費米原子冷卻到了的超流態凝聚溫度之下。經過2年的工作，從一個空房間到建成全新的超冷原子實驗室，我的工作受到了約翰的高度評價。這種訓練也使我成為在這一領域掌握核心技術和創新
能力的博士研究生。
強相互作用費米氣體的實現為從實驗上探索強相互作用的多體量子力學和量子場論打開了大門。強相互作用費米子涉及到高溫超導體、中子星、夸克膠子等離子體等物理學上的奇異體系。這些體系和強相互作用費米原子氣體一樣處于量子熱力學的普適狀態，即所有物理量僅僅是溫度的函數，而不依賴微觀的相互作用。這一問題的實驗和理論研究受到了原子物理、凝聚態物理、核物理和高能物理各個領域的廣泛關注。2006年，我通過費米原子在強相互作用區間和弱相互作用區間的等熵絕熱變化，提供了第一個不依賴理論模型的強相互作用費米氣體的熱力學測量，測定了這一體系中能量與熵的基本關系，明確了溫標和超流相變的臨界溫度，從而為證實量子多體系統中普適熱力學問題奠定了實驗基礎。著名的理論物理學家奧盧，布卡克(AurelBulgac)、彼特，莊曼(PeterDrummond)等對于我們的實驗給予很高的評價，認為這是冷原子領域的一項重大進展，是檢驗強關聯量子理論的實驗坐標。
三
我的另一重要工作是研究強相互作用的費米氣體中的量子粘滯力。眾所周知，超流體展現了完美的流體性質。但正常流體是否也可以具有完美流動性是一個物理學領域極具爭議的問題。近來高能物理學在夸克膠子等離子體上的實驗進展和弦理論對強相互作用量子場的計算顯示，正常流體也可以逼近粘滯力的量子力學極限。我們利用旋轉超冷費米原子的實驗，展示了在強相互條件下，正常態和超流態的費米原子都可以有完美的流體性質。一旦測定了量子粘滯力的下限，不僅對了解夸克膠子等離子體有重大意義，還會為弦理論的計算提供第一個實驗檢驗。
超冷費米原子的研究在過去幾年是一個激烈競爭的領域。競爭主要在包括我們小組在內的美國4個研究組和歐洲的2個研究組中展開。諾貝爾獎獲得者沃爾夫岡，克特勒(Wolfoang Ketterle)和美國科學院院士蘭迪，惠里特(Randy Hulet)是其中的另外兩個小組。我的研究工作得到了這些同行的肯定和贊賞。2007年我被授予弗里茨，倫敦獎學金(Fritz London Fellowship)，該獎是以量子化學和低溫物理學的奠基人，著名物理學家和化學家弗里茨，倫敦命名的一項獎勵。
為推動美國在量子科學領域保持領先地位，美國國家標準技術研究院和馬里蘭大學集合了這一領域的國際頂尖科學家，于2007年成立了聯合量子研究所(Joint QuantumInstitute)。為了發掘優秀的年輕人加入這一團隊，聯合量子研究所專門設立了博士后獎(JQ0 Postdoctoral Fellow)。該獎每年在全世界范圍內通過競爭，評選出兩位獲得者，一位側重于理論方向，一位側重于實驗方向。博士畢業之際，我有幸被選為其中之一。諾貝爾獎獲得者威廉，菲利普(William Phillips)高興地對我說，你是我們研究所第一個實驗方向上的博士后獎獲得者，我們希望你成功。
四
篇10
論文摘要：介紹了一種在玻璃基板上切割V型槽并對V型槽纖芯距進行高精度測量的光纖偏振光干涉儀，該系統包括光源、偏振器、偏振控制器、波片、自聚焦透鏡和探測器組成，并對這種光纖傳感器原理進行分析。其理論上其測量精度可達到0.01nm，很好地解決了實際生產中高精度的非接觸在線檢測，并滿足了光通信行業對V型槽纖芯距的實際要求。
引言
在光通信纖維陣列用玻璃基板上刻高精度V型槽（通用型槽間距即纖芯距為127±0.5um和250±0.5um）的關鍵技術被日韓等少數國家壟斷，國內使用的光纖陣列用V型槽基板均需要依靠進口，價格昂貴，嚴重制約了我國光纖到戶（FTTH）工程的進程。而光通信纖維陣列用V型槽基板是光纖到戶工程中必不可少的光器件，主要用于對光纖精確定位生產各種銜接光纖干線與家用光纖之間的信號傳輸的光器件。
日本在光通信纖維陣列用V型槽基板的加工設備開發上起步較早，也具有較為成熟的技術方案。目前，日本等國家生產光通信纖維陣列用V型基板全部采用高精度的專用切割機，而此類設備日本等發達國家對我國實施禁運，國內部分企業與機構也曾嘗試對此方面進行研究，皆因為技術難度較高，而最終以失敗告終，因此在國內尚屬于空白。
在先進的生產制造過程中，非接觸的在線檢測發揮著越來越重要的作用。在線檢測的對象在被測過程中是不斷變化著的，因此對檢測傳感器不僅要求其精度高、穩定可靠、有良好的動態性能、能對快速信號實時響應監控，而且一般要非接觸式測量，并便于安裝。
本文提出一種新型的光纖偏振光干涉儀，它將偏振光干涉技術和光纖傳感技術相結合，能對玻璃基板V型槽的纖芯距進行高精度的在線檢測的非接觸測量。
1、實驗原理設計
即
該線偏振光 的偏振方向與x軸夾角為 。
（1）
被測物位移變化一個波長則合成光的偏振方向轉動了角。因此，通過檢測出偏振方向角，即可得到位移。所以，可將干涉儀的位移測量精度，由一般檢測干涉條紋的位相細分轉變為檢測偏振光的偏振方向角的角度細分；而檢測角度細分要比檢測位相細分精度高，從而可得到較高的測量精度。
由式(1) 可得位移的變化量。如，當角度檢測精度時，則可測得位移精度；而當 時，則 ，因此光纖偏振光干涉儀可以具有很高的靈敏度和精度。
2、 測量實例及結果
轉貼于
本項目結合光學精密測量技術實現通用切割機主軸的精確定位，通過設計穩定的工作平臺，選用硬度合適的刀具，選擇最佳的切削參數，完成V形槽的亞微米超精密機械加工，盡可能減少由于機械方面引起的切割誤差。
實際切割原理如圖2所示，在實際中，算機通過控制偏振角度 的值來控制刀移動的位置來實行對玻璃基板上對V槽纖芯距的切割。實際切割的產品如圖3所示。該圖是8通道纖芯距為250um的V型槽的放大圖。
如圖4是計算機顯示屏顯示的控制情況。從圖可以看出，該系統可以很好地監控實際加工情況。
3、 結論
本項目開發出具有獨立知識產權的基于邁克爾遜干涉儀實時測量監控系統。該系統已經用于玻璃基板V型槽加工的實時檢測中，有效地保證的光通信用玻璃基板V型槽的精度要求，并在國內率先批量生產出高良率的光纖通信用玻璃基板V型槽，有利于推動我國光纖到戶工程。
參考文獻
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