實(shí)驗(yàn)光學(xué)相位測(cè)量的案例
接近海森堡極限的實(shí)驗(yàn)光學(xué)相位測(cè)量
精確測(cè)量是科學(xué)和技術(shù)的核心，如何使探測(cè)系統(tǒng)達(dá)到最精度能是一個(gè)重要的基本問(wèn)題。由于物理源基本是是量子化的，因此量子物理學(xué)決定了可以實(shí)現(xiàn)的最終精度。相關(guān)量子源，例如糾纏狀態(tài)，在測(cè)量中可以提供比獨(dú)立使用量子系統(tǒng)更強(qiáng)的精度。量子增強(qiáng)光學(xué)相位估計(jì)有望改進(jìn)目前使用干涉測(cè)量的所有測(cè)量精度。這種光學(xué)量子計(jì)量可以分為兩個(gè)不同的任務(wù)。在相位檢測(cè)中，一個(gè)非常具體的情況是確定關(guān)于已經(jīng)眾所周知的相位中的小偏差。原則上，使用最大路徑糾纏的NOON狀態(tài)可以為該任務(wù)提供最佳靈敏度。更具挑戰(zhàn)性的任務(wù)是相位測(cè)量，有時(shí)稱為初始相位測(cè)量，目的是在沒(méi)有關(guān)于其值的先驗(yàn)信息的情況下確定未知相位φ。在這種情況下，使用光學(xué)相移自適應(yīng)量子測(cè)量，或糾纏自適應(yīng)量子測(cè)量的多次通過(guò)方法，已經(jīng)證明能夠超過(guò)散粒噪聲限制（SNL）。SNL表示通過(guò)一定數(shù)量光子相移的N個(gè)獨(dú)立樣本可實(shí)現(xiàn)的最小方差。相位測(cè)量方案不限于光學(xué)方法：例如，等效技術(shù)還使用在由磁場(chǎng)引起的單NV中心疊加態(tài)的相移測(cè)量上。
圖1 光學(xué)相位測(cè)量概念。a，用于估計(jì)未知相位φ的基本干涉設(shè)置；b，高級(jí)干涉儀的概念方案，其包括多次（p）通過(guò)的相移φ和參考臂中可控相位θ的；c，b中所示干涉儀的量子電路表示；d，用于N = 3源的海森堡極限干涉相位估計(jì)的量子電路。原則上，該協(xié)議可擴(kuò)展到更高的N；e，用于制備最佳狀態(tài)的量子電路。
一開(kāi)始光學(xué)相位測(cè)量的任務(wù)就是完全估計(jì)未知的相位，在具有開(kāi)銷因子的情況下，已經(jīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明其精度超出了SNL，甚至達(dá)到了最終界限，海森堡極限（HL）。然而，現(xiàn)有的方法甚至在原理上都不能達(dá)到最佳可能的精度，從而精確地飽和HL。近日，格里菲斯大學(xué)的科學(xué)家演示了一種解決量子計(jì)量學(xué)的一個(gè)懸而未決的基本問(wèn)題的技術(shù)：如何在最佳的HL上測(cè)量相位？它們提出了一個(gè)具體的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)以前在理論上提出的概念方案，并實(shí)施實(shí)驗(yàn)。
展開(kāi) 計(jì)算成像的“光學(xué)憲法”：以相位調(diào)制為靈魂的AI視覺(jué)新范式
4.3 人眼類比揭示的核心價(jià)值
將威睛技術(shù)體系與人眼光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行并置，可清晰看見(jiàn)其更深層的產(chǎn)業(yè)意義：
威睛光學(xué)所構(gòu)建的，不是一個(gè)簡(jiǎn)單的產(chǎn)業(yè)升級(jí)工具，而是一個(gè)以“仿生”謀“原創(chuàng)”的基石型平臺(tái)。 它以“相位調(diào)制”為核心的科學(xué)原理，利用工程材料構(gòu)建了一套從硬件到算法的、超越生命體光學(xué)極限的高保真視覺(jué)體系。在AI時(shí)代，這一體系為所有需“像人一樣、甚至比人更準(zhǔn)確”的判斷提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)“真相”，定義出“看得準(zhǔn)”的最高行業(yè)基準(zhǔn)。這正是威睛真正稀缺且不可替代的核心資產(chǎn)。
第五章 產(chǎn)業(yè)深水區(qū)：從國(guó)防安全到精密制造的“光學(xué)真相”應(yīng)用版圖
5.1 國(guó)防安全：極端環(huán)境下的相位信息保真
在國(guó)防安全領(lǐng)域，成像系統(tǒng)往往需要在最極端的條件下工作——?jiǎng)×业恼饎?dòng)、寬范圍的溫度變化、從近距到無(wú)窮遠(yuǎn)的快速目標(biāo)切換。傳統(tǒng)機(jī)械對(duì)焦系統(tǒng)在這些場(chǎng)景中暴露出明顯的脆弱性：馬達(dá)可能卡死、鏡組可能移位、校準(zhǔn)可能漂移。
威睛光學(xué)的相位調(diào)制方案，以無(wú)機(jī)械移動(dòng)部件的大景深成像能力，從根本上解決了這一問(wèn)題。其擴(kuò)景深無(wú)焦點(diǎn)相機(jī)、激光測(cè)照器、導(dǎo)引頭、制冷與非制冷紅外熱成像相機(jī)等產(chǎn)品，能夠在無(wú)需任何機(jī)械對(duì)焦的前提下，在大范圍內(nèi)保持恒定的成像質(zhì)量。這對(duì)于需要在高速飛行中鎖定目標(biāo)、在劇烈震動(dòng)中保持清晰視野的國(guó)防裝備而言，是不可替代的核心能力。
國(guó)防應(yīng)用不僅驗(yàn)證了技術(shù)的極端可靠性，更為威睛建立起一套完整的“高可靠性工程驗(yàn)證數(shù)據(jù)庫(kù)”——這是任何實(shí)驗(yàn)室測(cè)試無(wú)法替代的寶貴資產(chǎn)。
5.2 工業(yè)檢測(cè)：精密物理測(cè)量的剛性需求
現(xiàn)代精密制造對(duì)機(jī)器視覺(jué)的需求正在發(fā)生質(zhì)的躍遷。過(guò)去，機(jī)器視覺(jué)主要用于“判斷”——這個(gè)零件是好是壞？這個(gè)標(biāo)簽貼歪了沒(méi)有？但如今，越來(lái)越多的場(chǎng)景需要的是“精密測(cè)量”——這個(gè)結(jié)構(gòu)的尺寸與標(biāo)準(zhǔn)值差了0.001毫米嗎？
展開(kāi) 面向大口徑超薄平面光學(xué)器件及應(yīng)用：PB相位液晶光子技術(shù)
與傳統(tǒng)折射/反射光學(xué)元件不同，這種元件的設(shè)計(jì)理念通過(guò)光學(xué)幾何相位或PB相位（Pancharatnam–Berry phase）來(lái)實(shí)現(xiàn)，即液晶分子的二維空間有序排布（圖2）。液晶材料是一種具有單軸光學(xué)各向異性的材料，具有相對(duì)較高的雙折射率（Δn≈0.2），通過(guò)高分辨圖案化液晶配向技術(shù)（例如光配向）控制液晶分子的取向，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜相位波前，在數(shù)個(gè)微米厚度內(nèi)高效操控光場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)各種光學(xué)功能，不涉及顯影、蝕刻等結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移步驟，被譽(yù)為第四代光學(xué)技術(shù)。
圖1 （a）傳統(tǒng)光學(xué)元件，（b）液晶聚合物平面透鏡
圖2基于PB相位液晶元器件中液晶分子的指向矢分布。(a)透鏡，(b)光柵，(c)液晶分子從0到2π變化，對(duì)應(yīng)相位在0到4π之間變化，在2π位置由于液晶分子自組裝作用，不存在相位突變。
圖3 基于液晶聚合物的平面光學(xué)元件制備流程
基于幾何相位的液晶超表面器件，利用液晶分子在平面內(nèi)0-180°指向變化，來(lái)控制光學(xué)波前0-2π相位變化，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜光學(xué)相位器件（圖2）。該新型光學(xué)元器件的制備流程由圖3中給出，主要包括旋涂偏振光敏薄膜、圖案化偏振曝光、灌注液晶（LC）或者涂敷液晶聚合物（LCP）材料，即可完成主動(dòng)可控的液晶光子器件或者耐用薄膜液晶聚合物光子器件，其中器件效率通過(guò)半波延遲量來(lái)控制。幾何相位液晶平面光學(xué)有以下特點(diǎn)：
輕薄、易集成：液晶或者液晶聚合物材料具有相對(duì)較高的雙折射率(約0.15)，僅需<2 um的厚度即可滿足可見(jiàn)光至近紅外器件的半波延遲需求。液晶聚合物薄膜可通過(guò)層壓、膠粘等工藝與多種光學(xué)元件進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)集成。
分子指向電場(chǎng)可控，便于面向主動(dòng)光學(xué)器件應(yīng)用。
展開(kāi) 光學(xué)實(shí)驗(yàn)教具應(yīng)用：雙縫干涉實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)概述
雙縫菲涅爾衍射的原理與夫瑯禾費(fèi)相同，不同之處僅為菲涅爾衍射用到的光源為點(diǎn)光源，且實(shí)際實(shí)驗(yàn)觀測(cè)時(shí)不需要使用透鏡，僅需在有限遠(yuǎn)處放置光屏或觀測(cè)相機(jī)即可，雙縫菲涅爾衍射示意圖如下：
雙縫干涉將產(chǎn)生等間距的干涉條紋
屏上各條明紋中心的位置為：
屏上各條暗紋中心的位置為：
2.使用VirutalLab Fusion建模仿真
圖1.在軟件中搭建實(shí)驗(yàn)光路
圖2.軟件中的仿真結(jié)果
3.實(shí)驗(yàn)教具中的實(shí)驗(yàn)搭建
圖1.實(shí)驗(yàn)教具光路搭建
圖2.實(shí)驗(yàn)教具結(jié)果
4.實(shí)驗(yàn)總結(jié)
雙縫干涉實(shí)驗(yàn)是光學(xué)專業(yè)必不可少的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，為了幫助學(xué)習(xí)和理解，我們可以在VirtualLab Fusion軟件中輕易地搭建并仿真出來(lái)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)教具的籠式結(jié)構(gòu)也能幫助實(shí)驗(yàn)者快速搭建光路，獲取實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
展開(kāi) 
把光應(yīng)用到測(cè)量領(lǐng)域 | HBK光學(xué)測(cè)量解決方案
1.降低總體擁有成本
基于FBG技術(shù)的光學(xué)傳感器可以通過(guò)同一根光纖串聯(lián)起來(lái)，利用不同波長(zhǎng)傳感器的復(fù)用能力。此外，如果測(cè)量原理相同，還可以連接測(cè)量不同參數(shù)的傳感器。這樣，一臺(tái)光學(xué)解調(diào)儀就可以同時(shí)采集數(shù)百個(gè)傳感器，從而大大降低了每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的成本。工廠預(yù)裝的系列傳感器不僅減少了所需的布線量，還大大減少了安裝時(shí)間和現(xiàn)場(chǎng)連接的需要。FBG傳感器可提供長(zhǎng)時(shí)間的精確和絕對(duì)測(cè)量。與其他一些傳感器不同的是，它們無(wú)需重新校準(zhǔn)，隨時(shí)間的推移也不會(huì)出現(xiàn)零漂移。
2.匹配新材料
新材料越來(lái)越強(qiáng)，結(jié)構(gòu)越來(lái)越輕。串聯(lián)式傳感器連接最大程度地降低了布線的復(fù)雜性，從而減輕了重量，簡(jiǎn)化了傳感網(wǎng)絡(luò)，即使傳感器數(shù)量較多也不例外。由于 FBG 傳感器體積小、重量輕，因此可以嵌入創(chuàng)新結(jié)構(gòu)使用的復(fù)合材料中。它們可以承受高應(yīng)變，具有極高的疲勞極限，因此適合用于航空、航天和其他行業(yè)的新材料。
3.訪問(wèn)遠(yuǎn)程地點(diǎn)
利用光學(xué)傳感器技術(shù)，距離和線纜長(zhǎng)度不會(huì)影響測(cè)試結(jié)果。即使您的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)位于距離測(cè)量點(diǎn)數(shù)公里之外的地方，您仍然可以依靠高質(zhì)量的測(cè)量結(jié)果。
4.在危險(xiǎn)區(qū)域運(yùn)行
由于該技術(shù)完全是被動(dòng)式的，傳感器無(wú)需主動(dòng)供電，這意味著它們可以在爆炸區(qū)域使用，而不會(huì)有任何風(fēng)險(xiǎn)。它們還非常適合高壓環(huán)境，因?yàn)樾盘?hào)不會(huì)受到電磁干擾，而且傳感器可以是非導(dǎo)電的。它們的穩(wěn)健性超出了安全方面的考慮。在近海結(jié)構(gòu)、液壓管線或船體等潮濕、鹽分和高壓交織的惡劣環(huán)境中，基于 FBG 的測(cè)量仍能保持穩(wěn)定可靠，是潮濕和海洋應(yīng)用的理想之選。
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創(chuàng)新的立體網(wǎng)格模型DIC全場(chǎng)測(cè)量方案在校準(zhǔn)及數(shù)據(jù)分析方面有怎樣的突破？
這些問(wèn)題敲打著每一個(gè)仿真設(shè)計(jì)人員及光測(cè)力學(xué)領(lǐng)域研究人員的好奇心呀！
在全球各個(gè)行業(yè)火熱進(jìn)行數(shù)字化革命的大形勢(shì)下，制造業(yè)也開(kāi)始了全系列產(chǎn)品的數(shù)字化推進(jìn)，逐步將產(chǎn)品以數(shù)字流的形式進(jìn)行傳輸，國(guó)際簡(jiǎn)稱為MBD。MBD概念在本世紀(jì)初被提出，隨著軟硬件技術(shù)的提升以及以半導(dǎo)體為基礎(chǔ)的工業(yè)的進(jìn)步，MBD的進(jìn)階即數(shù)字孿生的概念得到蓬勃發(fā)展。從根本上講，數(shù)字孿生是以數(shù)字化的形式對(duì)某一物理實(shí)體過(guò)去和目前的行為或流程進(jìn)行動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)，有助于提升企業(yè)績(jī)效。創(chuàng)建數(shù)字孿生，主要關(guān)注兩大領(lǐng)域：
領(lǐng)域一
設(shè)計(jì)數(shù)字孿生的流程和產(chǎn)品生命周期的信息要求——從資產(chǎn)的設(shè)計(jì)到資產(chǎn)在真實(shí)世界中的現(xiàn)場(chǎng)使用和維護(hù)；
領(lǐng)域二
創(chuàng)建使能技術(shù)，整合真實(shí)資產(chǎn)及其數(shù)字孿生，使測(cè)量數(shù)據(jù)與企業(yè)核心系統(tǒng)中的運(yùn)營(yíng)和交易信息實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)流動(dòng)。
數(shù)字孿生成為未來(lái)工業(yè)發(fā)展的標(biāo)桿，但是測(cè)量和仿真之間的精度問(wèn)題始終制約著其前進(jìn)的步伐! DIC技術(shù)作為該瓶頸的突破口，毋庸置疑地成為數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展的著力點(diǎn)。DIC技術(shù)可以進(jìn)行全場(chǎng)光學(xué)測(cè)量，在被用于數(shù)字孿生技術(shù)的測(cè)量端時(shí)，這一技術(shù)特征優(yōu)勢(shì)顯著。尤其是新型的FE-DIC技術(shù)的出現(xiàn)，直接基于CAD文檔進(jìn)行校正和計(jì)算，大量減少或是拋棄了傳統(tǒng)DIC測(cè)量中校正板的使用，以MESH網(wǎng)格作為校正依據(jù)，直接將仿真和實(shí)測(cè)整合在一起，真正實(shí)現(xiàn)了“虛實(shí)整合”。
展開(kāi) 訊技自研光學(xué)實(shí)驗(yàn)教具應(yīng)用：雙縫干涉實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)概述
雙縫菲涅爾衍射的原理與夫瑯禾費(fèi)相同，不同之處僅為菲涅爾衍射用到的光源為點(diǎn)光源，且實(shí)際實(shí)驗(yàn)觀測(cè)時(shí)不需要使用透鏡，僅需在有限遠(yuǎn)處放置光屏或觀測(cè)相機(jī)即可，雙縫菲涅爾衍射示意圖如下：
雙縫干涉將產(chǎn)生等間距的干涉條紋
屏上各條明紋中心的位置為：
屏上各條暗紋中心的位置為：
2.使用VirutalLab Fusion建模仿真
圖1.在軟件中搭建實(shí)驗(yàn)光路
圖2.軟件中的仿真結(jié)果
3.實(shí)驗(yàn)教具中的實(shí)驗(yàn)搭建
圖1.實(shí)驗(yàn)教具光路搭建
圖2.實(shí)驗(yàn)教具結(jié)果
4.實(shí)驗(yàn)總結(jié)
雙縫干涉實(shí)驗(yàn)是光學(xué)專業(yè)必不可少的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，為了幫助學(xué)習(xí)和理解，我們可以在VirtualLab Fusion軟件中輕易地搭建并仿真出來(lái)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)教具的籠式結(jié)構(gòu)也能幫助實(shí)驗(yàn)者快速搭建光路，獲取實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
息！
展開(kāi) 3d光學(xué)輪廓儀應(yīng)用于測(cè)量超光滑透明微光學(xué)器件
4、三維測(cè)量：3d光學(xué)輪廓儀能夠?qū)崿F(xiàn)器件表面的三維測(cè)量，即獲取表面的形貌、幾何形狀和曲率等信息。這對(duì)于微光學(xué)器件的設(shè)計(jì)和制造具有重要的意義，可以幫助分析器件的性能和效果，為后續(xù)加工工藝提供指導(dǎo)。
5、廣泛應(yīng)用：3d光學(xué)輪廓儀在微電子、光學(xué)加工、半導(dǎo)體制造等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。它可以用于精確測(cè)量光學(xué)鏡片、光導(dǎo)纖維端面、光纖激光頭、光學(xué)涂層等器件，為質(zhì)量控制和過(guò)程優(yōu)化提供了重要的工具和手段。
3d光學(xué)輪廓儀：超光滑透明微光學(xué)器件測(cè)量的利器
3d光學(xué)輪廓儀用于測(cè)量微光學(xué)器件應(yīng)用案例
為獲得更好的光學(xué)處理效果，需對(duì)玻璃或樹(shù)脂等光學(xué)材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行微納工藝加工，如時(shí)下流行的投影儀中勻光用的激光擴(kuò)散片，還有各類組成特殊圖案的衍射元件，工業(yè)用光柵、特殊目的的光學(xué)器件。
展開(kāi) 訊技自研光學(xué)實(shí)驗(yàn)教具應(yīng)用：光的偏振實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)概述
將自然光變成偏振光的器件稱為起偏器。用于檢驗(yàn)偏振光的器件稱為檢偏器。一束自然光通過(guò)起偏器后，出射光光矢量的振動(dòng)方向依賴于起偏器。起偏器和檢偏器允許通過(guò)的光矢量的方向是起偏器的透光軸。光通過(guò)起偏器、檢偏器后的光強(qiáng)I和兩透光軸夾角θ的關(guān)系為
I=I0cos2θ
其中，I0為入射光強(qiáng)?？梢?jiàn)若改變兩起偏器間的夾角則出射光強(qiáng)將發(fā)生變化。
使用VirutalLab Fusion建模仿真
圖1.在VirtualLab Fusion中搭建實(shí)驗(yàn)光路
圖2.（左）兩偏振片平行
圖3.（右）兩偏振片成45°角
圖4.沿x軸一維曲線疊加（藍(lán)色為兩偏振片平行，紅色為兩偏振片45°夾角）
實(shí)驗(yàn)教具中的實(shí)驗(yàn)搭建
圖1.實(shí)驗(yàn)光路
圖2.（左）兩偏振片平行
圖3.（右）兩偏振片成45°角
4.實(shí)驗(yàn)總結(jié)
我們?cè)赩irtualLab Fusion軟件中可以很輕易地得到一些數(shù)值結(jié)果，因此很容易驗(yàn)證馬呂斯定律，而在實(shí)驗(yàn)中也可以通過(guò)探測(cè)器得到具體地?cái)?shù)值結(jié)果，在本例中，我們使用接收屏也可以肉眼觀察到兩偏振片相對(duì)角度變化過(guò)程中光斑亮度的變化。
展開(kāi) 訊技自研光學(xué)實(shí)驗(yàn)教具應(yīng)用：光的偏振實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)概述
將自然光變成偏振光的器件稱為起偏器。用于檢驗(yàn)偏振光的器件稱為檢偏器。一束自然光通過(guò)起偏器后，出射光光矢量的振動(dòng)方向依賴于起偏器。起偏器和檢偏器允許通過(guò)的光矢量的方向是起偏器的透光軸。光通過(guò)起偏器、檢偏器后的光強(qiáng)I和兩透光軸夾角θ的關(guān)系為
I=I0cos2θ
其中，I0為入射光強(qiáng)?？梢?jiàn)若改變兩起偏器間的夾角則出射光強(qiáng)將發(fā)生變化。
使用VirutalLab Fusion建模仿真
圖1.在VirtualLab Fusion中搭建實(shí)驗(yàn)光路
圖2.（左）兩偏振片平行
圖3.（右）兩偏振片成45°角
圖4.沿x軸一維曲線疊加（藍(lán)色為兩偏振片平行，紅色為兩偏振片45°夾角）
實(shí)驗(yàn)教具中的實(shí)驗(yàn)搭建
圖1.實(shí)驗(yàn)光路
圖2.（左）兩偏振片平行
圖3.（右）兩偏振片成45°角
4.實(shí)驗(yàn)總結(jié)
我們?cè)赩irtualLab Fusion軟件中可以很輕易地得到一些數(shù)值結(jié)果，因此很容易驗(yàn)證馬呂斯定律，而在實(shí)驗(yàn)中也可以通過(guò)探測(cè)器得到具體地?cái)?shù)值結(jié)果，在本例中，我們使用接收屏也可以肉眼觀察到兩偏振片相對(duì)角度變化過(guò)程中光斑亮度的變化。
展開(kāi) 訊技自研光學(xué)實(shí)驗(yàn)教具應(yīng)用：?jiǎn)慰p衍射實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)概述
單縫衍射實(shí)驗(yàn)是非常經(jīng)典的光學(xué)實(shí)驗(yàn)。光在傳播過(guò)程中遇到障礙物或小孔時(shí)，偏離直線傳播的路徑而繞道障礙物后面?zhèn)鞑ィ⒃谡系K物的幾何陰影區(qū)和幾何照明區(qū)內(nèi)形成光強(qiáng)的不均勻分布，這種現(xiàn)象稱為光的衍射。
衍射物與光源及接收屏均在有限遠(yuǎn)處的衍射稱為菲涅爾衍射，菲涅爾衍射的光源為點(diǎn)光源，實(shí)際實(shí)驗(yàn)觀測(cè)時(shí)不需要使用透鏡，僅需在有限遠(yuǎn)處放置光屏或觀測(cè)相機(jī)即可。單縫菲涅爾衍射的示意圖下圖所示
2. 使用VirutalLab Fusion建模仿真
圖1.軟件建模光路圖
圖2.軟件仿真結(jié)果
圖3.沿x軸強(qiáng)度分布
3. 實(shí)驗(yàn)教具中的實(shí)驗(yàn)搭建
圖1.教具實(shí)驗(yàn)光路
圖2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.實(shí)驗(yàn)總結(jié)
單縫衍射的現(xiàn)象是衍射光斑沿x軸（即縫寬的方向）分布，中央主極大的亮度最高，寬度最寬，越往兩側(cè)的光斑亮度越低。我們可以通過(guò)軟件仿真和實(shí)際光路搭建，來(lái)理解并查看單縫衍射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)教具采用籠式結(jié)構(gòu)，使實(shí)驗(yàn)搭建更為簡(jiǎn)便，適用于初學(xué)光學(xué)的學(xué)生使用。
展開(kāi) 
訊技自研光學(xué)實(shí)驗(yàn)教具應(yīng)用：?jiǎn)慰p衍射實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)概述
單縫衍射實(shí)驗(yàn)是非常經(jīng)典的光學(xué)實(shí)驗(yàn)。光在傳播過(guò)程中遇到障礙物或小孔時(shí)，偏離直線傳播的路徑而繞道障礙物后面?zhèn)鞑?，并在障礙物的幾何陰影區(qū)和幾何照明區(qū)內(nèi)形成光強(qiáng)的不均勻分布，這種現(xiàn)象稱為光的衍射。
衍射物與光源及接收屏均在有限遠(yuǎn)處的衍射稱為菲涅爾衍射，菲涅爾衍射的光源為點(diǎn)光源，實(shí)際實(shí)驗(yàn)觀測(cè)時(shí)不需要使用透鏡，僅需在有限遠(yuǎn)處放置光屏或觀測(cè)相機(jī)即可。單縫菲涅爾衍射的示意圖下圖所示
2. 使用VirutalLab Fusion建模仿真
圖1.軟件建模光路圖
圖2.軟件仿真結(jié)果
圖3.沿x軸強(qiáng)度分布
3. 實(shí)驗(yàn)教具中的實(shí)驗(yàn)搭建
圖1.教具實(shí)驗(yàn)光路
圖2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.實(shí)驗(yàn)總結(jié)
單縫衍射的現(xiàn)象是衍射光斑沿x軸（即縫寬的方向）分布，中央主極大的亮度最高，寬度最寬，越往兩側(cè)的光斑亮度越低。我們可以通過(guò)軟件仿真和實(shí)際光路搭建，來(lái)理解并查看單縫衍射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)教具采用籠式結(jié)構(gòu)，使實(shí)驗(yàn)搭建更為簡(jiǎn)便，適用于初學(xué)光學(xué)的學(xué)生使用。
展開(kāi) 訊技自研光學(xué)實(shí)驗(yàn)教具應(yīng)用：?jiǎn)慰p衍射實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)概述
單縫衍射實(shí)驗(yàn)是非常經(jīng)典的光學(xué)實(shí)驗(yàn)。光在傳播過(guò)程中遇到障礙物或小孔時(shí)，偏離直線傳播的路徑而繞道障礙物后面?zhèn)鞑ィ⒃谡系K物的幾何陰影區(qū)和幾何照明區(qū)內(nèi)形成光強(qiáng)的不均勻分布，這種現(xiàn)象稱為光的衍射。
衍射物與光源及接收屏均在有限遠(yuǎn)處的衍射稱為菲涅爾衍射，菲涅爾衍射的光源為點(diǎn)光源，實(shí)際實(shí)驗(yàn)觀測(cè)時(shí)不需要使用透鏡，僅需在有限遠(yuǎn)處放置光屏或觀測(cè)相機(jī)即可。單縫菲涅爾衍射的示意圖下圖所示
2. 使用VirutalLab Fusion建模仿真
圖1.軟件建模光路圖
圖2.軟件仿真結(jié)果
圖3.沿x軸強(qiáng)度分布
3. 實(shí)驗(yàn)教具中的實(shí)驗(yàn)搭建
圖1.教具實(shí)驗(yàn)光路
圖2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.實(shí)驗(yàn)總結(jié)
單縫衍射的現(xiàn)象是衍射光斑沿x軸（即縫寬的方向）分布，中央主極大的亮度最高，寬度最寬，越往兩側(cè)的光斑亮度越低。我們可以通過(guò)軟件仿真和實(shí)際光路搭建，來(lái)理解并查看單縫衍射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)教具采用籠式結(jié)構(gòu)，使實(shí)驗(yàn)搭建更為簡(jiǎn)便，適用于初學(xué)光學(xué)的學(xué)生使用。
展開(kāi) PCB平面度&翹曲度測(cè)量方式：光學(xué)掃描成像測(cè)量機(jī)
PCB板上遍布銅線，使用常見(jiàn)的塞規(guī)、卡尺等接觸式工具進(jìn)行測(cè)量，不僅會(huì)刮花、刮損漆面和表面銅線，測(cè)量數(shù)據(jù)也會(huì)存在人為誤差。為避免這些情況頻繁發(fā)生，影響出廠交付，VX9700光學(xué)掃描成像測(cè)量機(jī)，可以解決這些測(cè)量難。
VX9700光學(xué)掃描成像測(cè)量機(jī)以光學(xué)成像測(cè)量系統(tǒng)為基礎(chǔ)，配合高精度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和花崗巖龍門式底座，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量精度、速度、穩(wěn)定的結(jié)合。其非接觸式傳感器，結(jié)合高精度分析算法，可以精準(zhǔn)計(jì)算測(cè)量位的平面度和翹曲度數(shù)據(jù)，且即使在多塊PCB板同時(shí)測(cè)量的情況下，也穩(wěn)定進(jìn)行。在測(cè)量范圍內(nèi)，自動(dòng)定位測(cè)量對(duì)象、進(jìn)行測(cè)量評(píng)價(jià)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)報(bào)表，無(wú)論是抽檢或批量檢測(cè)均適用，一定程度上滿足了PCB制造企業(yè)對(duì)于產(chǎn)品測(cè)量以及質(zhì)量提升的要求。兼具非接觸式、高精度、快速、以及操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，人人可操控，次次皆準(zhǔn)確，適用于PCB生產(chǎn)過(guò)程以及出廠檢驗(yàn)的管控。
部分參數(shù)
名稱：光學(xué)掃描成像測(cè)量機(jī)
型號(hào)：VX9700
測(cè)量范圍：720*640*15mm
測(cè)量精度：±(3.0+L/200) μm
采圖取像系統(tǒng)：高分辨率線掃描相機(jī)+高分辨率遠(yuǎn)心鏡頭
設(shè)備尺寸：1925x1457x1865mm
測(cè)量項(xiàng)目：基本幾何量和形位公差測(cè)量,如：點(diǎn)、線、圓（圓心坐標(biāo)、半徑、直徑）、圓弧、中心、交叉點(diǎn)、直線度、平行度、角度、位置度、線距、線寬、孔位、孔徑、孔數(shù)、孔到孔的距離、孔到邊的距離、弧線中心到孔的距離、弧線中心到邊的距離、弧線高點(diǎn)到弧線高點(diǎn)的距離、交叉點(diǎn)到交叉點(diǎn)的距離等。
展開(kāi) 訊技自研光學(xué)實(shí)驗(yàn)教具應(yīng)用：?jiǎn)慰p衍射實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)概述
單縫衍射實(shí)驗(yàn)是非常經(jīng)典的光學(xué)實(shí)驗(yàn)。光在傳播過(guò)程中遇到障礙物或小孔時(shí)，偏離直線傳播的路徑而繞道障礙物后面?zhèn)鞑?，并在障礙物的幾何陰影區(qū)和幾何照明區(qū)內(nèi)形成光強(qiáng)的不均勻分布，這種現(xiàn)象稱為光的衍射。
衍射物與光源及接收屏均在有限遠(yuǎn)處的衍射稱為菲涅爾衍射，菲涅爾衍射的光源為點(diǎn)光源，實(shí)際實(shí)驗(yàn)觀測(cè)時(shí)不需要使用透鏡，僅需在有限遠(yuǎn)處放置光屏或觀測(cè)相機(jī)即可。單縫菲涅爾衍射的示意圖下圖所示
2. 使用VirutalLab Fusion建模仿真
圖1.軟件建模光路圖
圖2.軟件仿真結(jié)果
圖3.沿x軸強(qiáng)度分布
3. 實(shí)驗(yàn)教具中的實(shí)驗(yàn)搭建
圖1.教具實(shí)驗(yàn)光路
圖2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.實(shí)驗(yàn)總結(jié)
單縫衍射的現(xiàn)象是衍射光斑沿x軸（即縫寬的方向）分布，中央主極大的亮度最高，寬度最寬，越往兩側(cè)的光斑亮度越低。我們可以通過(guò)軟件仿真和實(shí)際光路搭建，來(lái)理解并查看單縫衍射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)教具采用籠式結(jié)構(gòu)，使實(shí)驗(yàn)搭建更為簡(jiǎn)便，適用于初學(xué)光學(xué)的學(xué)生使用。
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