万凡 1,2钟悦 1,*屈中权 1徐稚 1[ ... ]彭洋 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院云南天文台,昆明 650216
2 中国科学院大学,北京 100049
为了精确测量非消色差波片的延迟量与快轴方位角,基于拟合光强法与光谱分析法建立了一套高精度测量系统,实现了特定波长下非消色差波片延迟量在0°360°的高精度测量。对波片延迟量的测量方法及误差来源进行了详细的模拟分析。在拟合光强法下,重点仿真了光源光强抖动变化、检偏器初始安装精度、旋转波片定位精度等随机误差与各项系统误差对测量精度的影响,详细分析了拟合光强法不能精确测量波片延迟量为180°的原因。在光谱分析法下模拟了光源光强抖动变化、光谱的单色精度、检偏器定位精度引入的测量误差。在测量系统的建立中对上述两种测量方法影响较大的误差均进行了抑制,并对探测器的光电响应非线性效应进行了矫正。最后利用该测量系统对标称的λ/4波片、0.356λ波片、λ/2波片进行了相关实测并利用非线性最小二乘法对测量数据进行处理,获得了参考波长在632.8 nm的各波片的相位延迟量与快轴方位角。由该测量系统的实测结果可知:本文采用的拟合光强法测量λ/4波片、0.356λ波片延迟量的测量误差小于0.05°,测量精度比传统光强测量法高一个数量级以上。对于λ/2非消色差波片,在该测量系统下切换终端光强接受设备并采用光谱分析法对其进行测量,测得其延迟量误差小于0.02°,远小于拟合光强法的测量误差0.70°,克服了光强法无法精确测量波片延迟量为180°的缺陷。实测结果与模拟仿真相符。
测量 高精度 波片 相位延迟 方位角 误差分析 最小二乘法 Measurement High precision Waveplate Phase retardance Fast-axis position angel Error analysis Least squares fitting 
光子学报
2023, 52(5): 0552215
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of In-Fiber Integrated Optics, Ministry of Education, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China
2 Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences, Kunming 650216, China
3 Photonics Research Center, Guilin University of Electronics Technology, Guilin 541004, China
A novel phase-shifted long-period fiber grating (PS-LPFG) for the simultaneous measurement of torsion and temperature is described and experimentally demonstrated. The PS-LPFG is fabricated by inserting a pre-twisted structure into the long-period fiber grating (LPFG) written in single-mode fiber (SMF). Experimental results show that the torsion sensitivities of the two dips are ?0.114 nm/(rad/m) and ?0.069 nm/(rad/m) in the clockwise direction, and ?0.087 nm/(rad/m) and ?0.048 nm/(rad/m) in the counterclockwise direction, respectively. The temperature sensitivities of the two dips are 0.057 nm/°C and 0.051 nm/°C, respectively. The two dips of the PS-LPFG exhibit different responses to torsion and temperature. Simultaneous measurement of torsion and temperature can be implemented using a sensor. The feasibility and stabilization of simultaneous torsion and temperature measurement have been confirmed, and hence this novel PS-LPFG demonstrates potential for fiber sensing and engineering applications.
phase-shifted long-period fiber grating pre-twisted structure single-mode fiber simultaneous measurement torsion temperature 
Chinese Optics Letters
2020, 18(2): 021203
作者单位
摘要
1 中国科学院大学,北京 100049
2 中国科学院云南天文台,云南 昆明 650216
服务于现代天文望远镜的导行系统通常会受到大气和风载等干扰而引起导行信标重心位置计算不准确。为了有效解决这种问题,本文提出将具备亚像元和实时性的灰度投影算法嵌套到导行系统的重心算法中,从而在几乎不失时间分辨率的前提下减小一个导行闭环周期内的重心误差,达到提高导行系统性能的目的。首先,分析了高实时小偏差的导行信标重心计算是实现高性能导行系统的重要前提,并指出灰度投影算法在其中所起的重要作用。其次,分析了灰度投影算法能够与重心算法结合提高导行系统性能的原因,并针对传统灰度投影算法进行速度和分辨率的改进,以实现使用亚像元实时灰度投影算法与重心算法结合提高导行系统性能的目的。最后,将所提出的结合亚像元实时灰度投影算法的导行系统在400 mm 口径望远镜上进行了测试,测试结果表明,本文所提出的方法能够在几乎不失时间分辨率的前提下较好地抑制风载的干扰,从而达到了提高导行系统性能的目的。
导行系统 风载抑制 亚像素实时灰度投影算法 auto guiding system the suppression of wind load sub-pixel real-time gray projection algorithm 
光电工程
2018, 45(8): 170586
作者单位
摘要
1 云南师范大学 物理与电子信息学院, 云南 昆明 650500
2 昆明物理研究所, 云南 昆明 650223
3 长春理工大学 光电工程学院, 吉林 长春 130022
4 中国科学院 云南天文台, 云南 昆明 650011
简述了光谱仪的原理、阶梯光栅的基本原理和光栅光谱仪的特性参数。针对目前国内正在研制的光纤阵列太阳光学望远镜,提供了一种太阳光栅光谱仪结构的设计方案。根据太阳光栅光谱仪接收整个太阳光谱的要求,该方案采用了双狭缝设计。根据太阳光栅光谱仪尺寸大、分辨率高、色散大的特点,该设计方案采用了白瞳设计,并对结构中各个元件的选择进行简要阐述。光谱仪采用光纤接入,光栅工作在准Littrow角条件下,以获得高衍射效率,同时辅以棱镜增大横向色散,分开重叠的光谱级次。整个系统结构简单紧凑,可以有效地缩小光谱仪尺寸。
光栅光谱仪 分辨率 双狭缝 白瞳设计 echelle spectrograph resolution double-slit white-pupil 
光学仪器
2017, 39(2): 81

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