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SLM 畸变相位校正及涡旋光束的产生
近年来，随着激光应用的不断发展，科学家们对新型激光光束理论与实验的研究产生了浓厚的兴趣。其中，中心强度为零的暗空心光束由于其在原子光学、量子光学、二元光学、微观粒子操控、激光显微成像等领域的广泛应用而受到越来越多的关注。这类光束一般具有特殊的螺旋相位波前结构。本研究利用SLM产生任意阶数、任意拓扑荷的涡旋光，并讨论了SLM在应用中面临的诸多问题。由于SLM的相位调制在理想条件下是不畸变的，但在其制造过程中，其光调制部分不可避免地会产生微小的畸变和缺陷。事实上，这些畸变会给实验结果带来很大的误差。为了消除这种误差，本文提出了一种校正SLM误差的方法。首先对其畸变相位进行精确测量，然后对其进行校正。并以涡旋光束的发生为例，验证了校正效果。关键词：涡旋光束 计算全息图 空间光调制器 1.引言 利用传统的光学系统获取涡旋光束存在着装置复杂、调节困难等一系列问题[1] 。然而，利用空间光调制器（SLM）中的计算全息图很容易实现光束的转换。SLM 是对光束施加某种形式空间变化调制的物体。SLM 可以根据输入的信息调制光束的相位、偏振面、振幅、强度和传输方向等物理参数。只有改变输入信息，计算机才能控制 SLM 的参数。用 SLM 代替传统光学系统，可以轻松解决上述问题。用 SLM 代替传统光学系统，可以轻松解决上述问题。2007 年，Yoshiyuki Ohtake [2] 等人 [3] 在空间光调制器（SLM）中提出了一种基于空间全息图的涡旋光束转换方法。利用SLM产生径向折射率p和角折射率l分别为5阶和1阶的LG（拉盖尔高斯）光束，并实现可编程相位调制。利用计算机模拟LG光束在传输过程中的光强分布。本文利用反射式SLM产生3种涡旋光束、贝塞尔光束、LG光束和HyG（超几何）光束，利用干涉法验证它们的涡旋量和拓扑荷。通过数值计算对HyG光束进行理论模拟，并将模拟值与实验值进行比较，分析了误差。由于制造工艺的原因，SLM表面会存在细微缺陷，因此使用SLM会造成调制相位畸变。本文提出了一种测量和校正SLM畸变相位的方法。2.理论描述2.1贝塞尔光束沿z方向传输的BG光束的场分布可表示为[3]:
扭曲和变形分析
本手册按照四大类故障进行组织：断裂、腐蚀、磨损以及本文的主题——变形。金属被广泛用作工程材料的原因之一是它们不仅强度高，而且通常能够通过变形来响应载荷（应力）。事实上，冶金工程的很大一部分都与强度和延展性的平衡有关。因此，在分析其他类型的故障时经常会观察到变形，而考虑变形可能是分析的一个重要部分。变形过程中会吸收能量，在某些情况下，吸收的能量也可能是一个重要因素。此外，应该注意的是，并非所有的变形都必然构成“故障”。本文首先考虑真正的变形故障，即变形不应该发生时发生的情况，并且变形与功能故障有关。然后，介绍故障分析中对变形的更一般考虑。在这里，变形是指部件形状发生变化但没有材料损失的情况。变形是指导致扭曲的过程。当结构或部件变形，使其无法再支撑预期承载的负载、无法执行预期功能或干扰其他部件的操作时，就会发生扭曲故障
扭曲和变形分析
本手册按照四大类故障进行组织：断裂、腐蚀、磨损以及本文的主题——变形。金属被广泛用作工程材料的原因之一是它们不仅强度高，而且通常能够通过变形来响应载荷（应力）。事实上，冶金工程的很大一部分都与强度和延展性的平衡有关。因此，在分析其他类型的故障时经常会观察到变形，而考虑变形可能是分析的一个重要部分。变形过程中会吸收能量，在某些情况下，吸收的能量也可能是一个重要因素。此外，应该注意的是，并非所有的变形都必然构成“故障”。本文首先考虑真正的变形故障，即变形不应该发生并且变形与功能故障有关的情况。然后，介绍故障分析中对变形的更一般考虑。在这里，变形是指部件形状发生变化但没有材料损失的情况。变形是指导致变形的过程。当结构或部件变形，无法再支撑预期承载的负载、无法执行预期功能或干扰其他部件的操作时，就会发生变形失效。变形失效可以是塑性失效或弹性失效，可能会伴有或不伴有断裂。变形主要有两种类型：尺寸变形（指体积变化（增大或收缩））和形状变形（弯曲或翘曲），指几何形状的变化。本文中的大多数示例涉及金属，但这些概念也适用于非金属。金属、聚合物和木材等各种材料都容易变形，尽管不同类别的材料的变形机制可能略有不同。变形失效通常被认为是不言而喻的，例如，碰撞中车身损坏或钉入硬木时发生弯曲。然而，失效分析师经常面临更微妙的情况。例如，汽车发动机气门杆变形（弯曲）的直接原因是气门头与活塞接触，但故障分析人员必须超越这一直接原因，才能推荐适当的纠正措施。气门可能因润滑不良而卡在打开状态；气门弹簧可能因腐蚀而损坏。弹簧可能强度不足并变形，导致气门掉入活塞的路径中，或者发动机可能多次超过每分钟转速限制，导致线圈碰撞和随后的弹簧疲劳断裂。如果不仔细考虑所有证据，故障分析人员可能会忽略变形故障的真正原因。本文讨论了变形故障的几个常见方面，并提供了变形故障的合适示例以供说明。
快速且...的相平面导出失真建模
摘要-本文报告了为精确测量动态信号而不断努力对定制数字化采样器的失真行为进行建模的工作。这项工作是美国国家标准与技术研究院 (NIST) 为推动波形采样计量技术发展而不断努力的一部分。本文介绍了一种具有 -3-dB 6-GHz 带宽的采样器的分析误差模型。该模型是通过检查相平面中的采样器误差行为而得出的。该模型将信号幅度、一阶导数和二阶导数的每样本估计值作为输入，其中导数与时间有关。该模型的解析形式由这些项中的多项式组成，这些多项式是根据数字化器输入电容的电压依赖性和先前研究的旧数字化器中的误差行为而选择的。在 1 GHz 时，当将模型生成的样本校正应用于波形时，总谐波失真可从 -32 dB 改善到 -46 dB。还考虑并纠正了采样系统中时基失真的影响。结果表明，在模型中加入二阶导数依赖性可通过对拟合波形进行精细的时间调整来改善模型与测量数据的拟合度。
快速和... 的相平面衍生失真建模
摘要 - 报告了持续努力对定制数字化采样器的失真行为进行建模，以准确测量动态信号。这项工作是美国国家标准与技术研究所 (NIST) 正在进行的努力的一部分，旨在推动波形采样计量的最新发展。本文介绍了具有 -3-dB 6-GHz 带宽的采样器的分析误差模型。该模型源于对相平面中采样器误差行为的检查。该模型将信号幅度、一阶导数和二阶导数的每次采样估计值作为输入，其中导数与时间有关。该模型的解析形式由这些项中的多项式组成，这些多项式是从考虑数字化器输入电容的电压依赖性和先前研究的前代数字化器中的误差行为而选择的。在 1 GHz 时，当将模型生成的样本校正应用于波形时，总谐波失真可从 -32 dB 改善至 -46 dB。还考虑并校正了采样系统中的时间基失真的影响。在模型中加入二阶导数依赖性可通过对拟合波形进行精细的时间调整来改善模型与测量数据的拟合。
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摘要-本文报告了为精确测量动态信号而不断努力对定制数字化采样器的失真行为进行建模的工作。这项工作是美国国家标准与技术研究院 (NIST) 为推动波形采样计量技术发展而不断努力的一部分。本文介绍了一种具有 -3-dB 6-GHz 带宽的采样器的分析误差模型。该模型是通过检查相平面中的采样器误差行为而得出的。该模型将信号幅度、一阶导数和二阶导数的每样本估计值作为输入，其中导数与时间有关。该模型的解析形式由这些项中的多项式组成，这些多项式是根据数字化器输入电容的电压依赖性和先前研究的旧数字化器中的误差行为而选择的。在 1 GHz 时，当将模型生成的样本校正应用于波形时，总谐波失真可从 -32 dB 改善到 -46 dB。还考虑并纠正了采样系统中时基失真的影响。结果表明，在模型中加入二阶导数依赖性可通过对拟合波形进行精细的时间调整来改善模型与测量数据的拟合度。
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