光栅传感实验报告
实验一 光纤光栅综合实验
实验一光纤光栅综合实验一、实验目的光纤光栅温度传感特性曲线——光纤光栅中心波长随着温度的变化光纤光栅应力传感——光纤光栅中心波长随着伸长量的变化了解布拉格光纤光栅滤波器的工作原理掌握光纤光栅的应变特性、温度特性以及利用光纤光栅实现传感的基本方法二、实验器材光谱分析仪、控温仪、直流电压源、温度传感器、环形器、LED、宽带光源、光纤光栅三、实验原理光纤光栅传感（温度、内外应力）特性测量是利用实验系统测量出光纤光栅的中心波长和温度的对应关系以及光纤光栅的中心波长与应力的对应关系，通过这个对应关系可以通过测量的光纤光栅的中心波长反向计算温度或应力。
应力传感特性测量原理框图：由耦合模理论可知，光纤布拉格光栅(FBG)波长=导膜有效折射率*光栅固有周期当上式满足时入射光将被光栅反射回去。
光纤受到导膜有效折射率和光栅固有周期因素的影响，应力影响弹力效应和光栅固有周期；温度通过热光效应和热胀效应影响中心反射波长。
当光纤光栅仅受应力作用时，光纤光栅的折射率和周期发生变化，引起中心反射波长移动，因此有：光栅产生应力时的折射率变化假设光纤光栅是绝对均匀的，也就是说，光栅的周期相对变化率和光栅段的物理长度的相对变化率是一致的。
温度传感特性测量实验原理框图：当不受应力作用时，温度变化引起中心反射波长移动，则可表示为：四、实验过程与数据记录1、检查光路连接是否妥当、完备。
2、开启自发辐射宽带光源，注意先开电源开关，再开激光（Laser）开关。
3、开启光纤光谱仪。
4、检查光谱仪的一些基本参数设臵是否合适，包括波长范围，中心波长，光强参考值，采样点数等。
5. 按光谱仪Single键进行预扫描。
6. 观察扫描的光谱图，并根据扫描图预设扫描参数。
7. 记录光纤光栅的初始波长值，即光纤光栅在初始室温时的波长值。
8. 预设温度控制仪的温度值至30℃，待温控箱温度达到预设温度并稳定时，按按光谱仪Single键进行扫描，按光谱仪“Peak/ Dip Search”键测出光谱Dip处波长，并记录。
光栅实验的实验报告
光栅实验的实验报告光栅实验的实验报告一、实验目的二、实验原理1. 光栅的基本原理2. 光栅常见参数三、实验器材与装置四、实验步骤与记录1. 实验前准备2. 实验过程记录与数据处理五、实验结果分析与讨论1. 测量结果分析及误差控制讨论2. 光栅常见应用领域讨论六、结论七、参考文献一、实验目的本次光栅实验的主要目的是：1. 掌握光栅的基本原理和常见参数；2. 学习使用光栅仪器进行测量；3. 分析测量结果，并探讨光栅在现代科技中的应用。
二、实验原理1. 光栅的基本原理光栅是一种具有规则周期性结构的光学元件。
它由若干平行于同一平面并等间距排列的透明或不透明条纹组成，这些条纹被称为“刻线”，刻线之间形成了一系列平行于刻线方向且等间距排列的透明或不透明区域，这些区域被称为“槽”。
当平行入射的单色光通过光栅时，会发生衍射现象。
衍射光线的强度和方向都与光栅的刻线间距有关。
通常情况下，当刻线间距为d时，对于波长为λ的入射单色光，衍射最强的方向满足以下条件：sinθ = nλ/d其中，θ是衍射角度，n是整数。
2. 光栅常见参数（1）刻线密度：表示单位长度内刻线条数。
单位通常为/mm。
（2）刻线间距：表示相邻两条刻线之间的距离。
单位通常为nm或μm。
（3）分辨本领：表示能够分辨出两个相邻波长差异的最小值。
分辨本领与光栅的刻线密度和入射角有关。
三、实验器材与装置本次实验使用了以下仪器和设备：1. 光栅仪2. 单色光源3. 三角架4. 卡尺、千分尺等测量工具四、实验步骤与记录1. 实验前准备（1）将光栅仪放置在水平台面上，并将单色光源固定在三角架上。
（2）调整光栅仪的位置，使得单色光源的光线垂直于光栅平面。
（3）打开单色光源，调节其波长为λ。
2. 实验过程记录与数据处理（1）测量刻线密度：将千分尺放置在刻线之间，测量两个相邻刻线之间的距离。
重复多次测量，并计算出平均值。
（2）测量刻线间距：将千分尺放置在同一条刻线上，记录其位置。
光栅传感实验
摄像头及监视器组成。 摄像头升降台位于副光栅滑座上（图8），用于调整摄像头的上下
位置，以便在监视器中观察到清晰的条纹。 摄像头升降台的调节方法： 1. 旋松调节图中的螺钉2，前后移动摄像头使其对准副光 栅中间位置，然后紧固螺钉2。 2. 调节旋钮3使摄像头上下移动，直至在监视器中观察到 清晰的莫尔条纹。 3. 旋松旋钮1后转动旋钮4可以调节莫尔条纹在监视器上的倾 斜角度，以便定标和测量，调整好角度后紧固旋钮1.
2、光栅传感器 光栅传感器主要由光源系统、光栅副系统、光电转换及处理系统等
组成，如图4。光源系统使光源以平面波或球面波的形式照射到光栅副 系统，光电转换及处理系统用于检测莫尔条纹的变化并经适当处理后转
换为位移或角度的变换，其中光栅副系统主要用于产生各种类型的莫尔 条纹，是关键部分。
图4 光栅传感器系统组成示意图
图 8 摄像头升降台
三、实验原理：
1、莫尔条纹现象 两只光栅以很小的交角相向叠合时,在相干或非相干光的照明下，
在叠合面上将出现明暗相间的条纹，称为莫尔条纹。莫尔条纹现象是光 栅传感器的理论基础，它可以用粗光栅或细光栅形成。栅距远大于波长 的光栅叫粗光栅，栅距接近波长的光栅叫细光栅。 1.1 直线光栅
四、实验步骤：
1． 实验前准备工作： 1. 安装好直线主光栅。注意主光栅的刻划面要向上。 2. 安装好摄像头。
2． 测量直线光栅的光栅常数；计算成像系统放大率 1． 打开电源，调节摄像头的上下位置使监视器上出现清晰的直 线光栅条纹。转动摄像头使光栅栅线与监视器纵向刻划线平 行。 2． 转动手轮，通过读游标初始位置和末位置的刻度读数测出10 个光栅条纹间隔对应的距离。 3． 从监视器上读出10个光栅条纹间隔距离，计算成像系统的放 大率。
实验光纤光栅传感实验
光纤光栅传感器实验一、实验目的1. 了解和掌握光纤光栅的基本特性；2. 了解和掌握光纤光栅传感器的基本结构、基本原理；3. 光纤光栅传感测量的基本方法和原理。
二、实验原理光纤光栅是近年来问世的一种特殊形式的光纤芯内波导型光栅，它具有极为丰富的频谱特性，在光纤传感、光纤通信等高新技术领域已经展示出极为重要的应用。
特别是在用于光纤传感时，由于其传感机构（光栅）在光纤内部，且它属于波长编码类型，不同于普通光纤传感的强度型，因而具有其他技术无法与之相比的一系列优异特性，如防爆、抗电干扰、抗辐射、抗腐蚀、耐高温、寿命长、可防光强变化对测量结果的影响、体积小、重量轻、灵活方便，特别能在恶劣环境下使用。
光纤光栅传感器可集信息的传感与信息的传输于一体，它极易促成光纤系统的全光纤化、微型化、集成化以及网络化等等，因此光纤光栅传感技术一经提出，便很快受到青睐，并作为一门新兴传感技术迅猛崛起。
1. 光纤光栅及其基本特性光纤光栅的基本结构如图1－1所示。
它是利用光纤材料的光折变效应，用紫外激光向光纤纤芯内由侧面写入,形成折射率周期变化的光栅结构，这种光栅称之为布喇格（Bragg ）光纤光栅。
这种折射率周期变化的Bragg 光纤光栅满足下面相位匹配条件时，入射光将被反射：Λ=e f fB n 2λ (1)式中B λ 为Bragg 波长（即光栅的反射波长）， Λ为光栅周期，eff n 为光纤材料的有效折射率。
如果光纤光栅的长度为L ,由耦合波方程可以计算出反射率R 为：()sLsL s sL A A R i r 22222*2sinh )2/(cosh sinh )0(0βκκ∆+==图1－2 显示了两条不同反射率的布喇格光纤光栅反射谱，附图1－3为实际的一个布喇格光纤光栅反射谱和透射谱。
其峰值反射率m R 为:⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡Λ∆=eff m n nL R 2t anh 2π (2)反射的半值全宽度（FWHM ）,即反射谱的线宽值22⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛Λ=∆eff BB n n L λλ (3)（1）式中，,eff n Λ是温度T 和轴向应变ε的函数，因此布喇格波长的相对变化量可以写成：/()(1)B a T Pe λλξε=++- (4)其中a 、ξ分别是光纤的热膨胀系数和热光系数，；Pe 是有效光弹系数，大约为0.22。
光纤光栅传感技术的研究的开题报告
光纤光栅传感技术的研究的开题报告一、选题背景及意义光纤光栅传感技术是一种应用于传感和控制领域的新型技术。
其使用光纤光栅作为传感器元件，通过光纤光栅感应的敏感元件所引起的光纤光栅衍射光谱、干涉谱等特征参数的变化来检测被测物理量的变化。
该技术具有测量范围广、测量精度高、抗干扰能力强、重复性好、响应速度快等优点，越来越受到广泛关注和应用。
目前，国内外对光纤光栅传感技术的研究已经较为深入，产生了许多重要的理论和实验成果。
而且，随着现代科技的不断发展，该技术在航空、火箭、海洋、石油、化工、交通运输、智能结构监测、生物医学等领域的应用得到了广泛的推广和应用。
因此，进一步深入研究光纤光栅传感技术的理论、原理和方法，探索新的应用领域和新的技术手段，具有非常重要的意义。
二、研究目的本研究旨在对光纤光栅传感技术进行深入研究，探索其在不同领域的应用。
主要包括以下三个方面：1、理论研究：研究光纤光栅传感器的结构、原理、特征参数等基本理论问题，深入分析其测量原理和测量误差的来源，为后续的实验研究和应用提供理论基础和指导。
2、实验研究：采用现代光学和传感技术手段，进行光纤光栅传感器的实验研究，探索不同参数对传感器响应的影响，研究传感器的灵敏度、可靠性、稳定性等性能指标，为实际应用提供实验依据。
3、应用研究：基于前面两个方面的研究成果，探索在不同领域的应用，如航空、火箭、海洋、石油、化工、交通运输、智能结构监测、生物医学等领域。
比较不同领域的应用特点和技术要求，提出具有创新性的解决方案，并为实际应用提供有效技术支持和服务。
三、研究内容本研究主要针对光纤光栅传感技术的理论研究、实验研究和应用研究三个方面开展相关研究工作，具体研究内容如下：1、理论研究（1）光纤光栅传感器的结构和原理及其应用原理的探讨。
（2）探讨光纤光栅传感器的特征参数及其影响因素。
（3）研究光纤光栅传感器的测量误差源及其消除方法。
2、实验研究（1）搭建光纤光栅传感器系统，确定实验方案。
光栅传感器实验报告
光栅传感器实验报告光栅传感器实验报告引言：光栅传感器是一种重要的光学传感器，广泛应用于工业自动化、机器视觉等领域。
本实验旨在通过搭建光栅传感器实验装置，研究光栅传感器的原理和应用，并对其性能进行评估和分析。
一、实验装置的搭建实验装置由光源、光栅传感器、信号采集板、计算机等组成。
光源产生一束平行光，经过光栅传感器后，信号采集板将光栅传感器接收到的光信号转化为电信号，并通过计算机进行数据采集和分析。
二、光栅传感器的原理光栅传感器利用光栅的干涉效应来实现光信号的检测。
光栅是一种具有周期性结构的光学元件，通过光栅的周期性排列，可以使光束发生干涉现象。
当光栅传感器接收到入射光时，光栅会将光束分成多个具有特定相位差的光束，然后这些光束会再次干涉，形成一系列干涉条纹。
通过检测干涉条纹的特征，可以获得入射光的相关信息。
三、实验过程1. 调整光源位置和角度，使得光束尽可能平行，并照射到光栅传感器上。
2. 连接信号采集板和计算机，并进行相应的设置。
3. 启动数据采集软件，开始记录实验数据。
4. 逐渐改变光源的位置和角度，记录下对应的光栅传感器输出信号。
5. 分析数据，观察光栅传感器的响应特性。
四、实验结果与分析通过实验记录的数据，我们可以观察到光栅传感器的输出信号随着光源位置和角度的改变而发生变化。
当光源与光栅传感器的距离逐渐增大时，输出信号的幅值逐渐减小，这是因为光束的强度随着距离的增加而衰减。
而当光源与光栅传感器的角度发生变化时，输出信号的相位也会发生相应的变化，这是因为光栅传感器对不同角度的光束有不同的响应。
进一步分析数据，可以得出光栅传感器的灵敏度和分辨率。
灵敏度是指光栅传感器对光源位置和角度变化的响应程度，可以通过计算输出信号的变化率来评估。
分辨率是指光栅传感器能够区分不同位置或角度的能力，可以通过计算输出信号的变化范围来评估。
五、光栅传感器的应用光栅传感器在工业自动化领域有着广泛的应用。
例如，在机器视觉系统中，光栅传感器可以用于测量物体的位置和姿态，实现精确定位和定位控制。
光纤光栅传感实验报告
一、实验目的本次实验旨在了解光纤光栅传感技术的基本原理、工作过程以及其在实际应用中的重要性。
通过实验，掌握光纤光栅传感器的制作方法、传感特性以及传感信号的处理技术，为后续研究光纤光栅传感器在相关领域的应用打下基础。
二、实验原理光纤光栅传感器是一种基于光纤布拉格光栅（FBG）原理的新型传感器。
当外界物理量（如温度、应变、压力等）作用于光纤光栅时，光栅的布拉格波长会发生相应的变化，从而实现物理量的测量。
三、实验仪器与材料1. 光纤光栅传感器实验装置2. 光纤光谱分析仪3. 恒温水浴箱4. 拉伸机5. 氧化铝薄膜四、实验步骤1. 光纤光栅传感器的制作（1）将一根单模光纤切割成一定长度，并利用氧化铝薄膜对光纤进行腐蚀，形成光纤光栅。
（2）将制作好的光纤光栅固定在实验装置上，并进行封装。
2. 温度传感实验（1）将光纤光栅传感器放入恒温水浴箱中，分别设置不同的温度，记录光纤光谱分析仪输出的布拉格波长。
（2）分析温度与布拉格波长之间的关系，绘制温度-波长曲线。
3. 应变传感实验（1）将光纤光栅传感器连接到拉伸机上，施加不同大小的应变，记录光纤光谱分析仪输出的布拉格波长。
（2）分析应变与布拉格波长之间的关系，绘制应变-波长曲线。
五、实验结果与分析1. 温度传感实验实验结果显示，随着温度的升高，光纤光栅传感器的布拉格波长发生蓝移，且蓝移量与温度呈线性关系。
通过拟合曲线，得到温度-波长关系式：$$\Delta\lambda = aT + b$$其中，$\Delta\lambda$为布拉格波长变化量，$T$为温度，$a$和$b$为拟合参数。
2. 应变传感实验实验结果显示，随着应变的增大，光纤光栅传感器的布拉格波长发生红移，且红移量与应变呈线性关系。
通过拟合曲线，得到应变-波长关系式：$$\Delta\lambda = c\epsilon + d$$其中，$\Delta\lambda$为布拉格波长变化量，$\epsilon$为应变，$c$和$d$为拟合参数。
光电检测与显示实验二 光纤光栅传感实验
实验二 光纤光栅传感实验光纤光栅是近年来问世的一种特殊形式的光纤芯内波导型光栅，它具有极为丰富的频谱特性，在光纤传感、光纤通信等高新技术领域已经展示出极为重要的应用。
特别是在用于光纤传感时，由于其传感机构（光栅）在光纤内部，且它属于波长编码类型，不同于普通光纤传感的强度型，因而具有其他技术无法与之相比的一系列优异特性，如防爆、抗电干扰、抗辐射、抗腐蚀、耐高温、寿命长、可防光强变化对测量结果的影响、体积小、重量轻、灵活方便，特别能在恶劣环境下使用。
光纤光栅传感器可集信息的传感与信息的传输于一体，它极易促成光纤系统的全光纤化、微型化、集成化以及网络化等等，因此光纤光栅传感技术一经提出，便很快受到青睐，并作为一门新兴传感技术迅猛崛起。
光纤光栅及其传感应用技术中涵概了众多光学基础理论和光通信及光传感理论，也涉及到众多先进的传感技术，无疑这一领域将成为大学教育中培养学生掌握现代科学技术的重要内容。
一、实验目的1. 理解光纤光栅的制作原理；2. 掌握光纤光栅传感的原理；3. 学会使用光纤光栅传感仪软件；4. 使用光纤光栅传感仪测量温度变化对输出波长的影响；5. 使用光纤光栅传感仪测量应力变化对输出波长的影响；二、实验原理1、光纤光栅的基本结构如图1所示。
利用光纤材料的光折变效应，用紫外激光向光纤纤芯内由侧面写入，形成折射率周期变化的光栅结构，这种光栅称之为布拉格（Bragg ）光纤光栅。
这种折射率周期变化的Bragg 光纤光栅满足下面相位匹配条件时，入射光将被反射：Λ=e f f B n 2λ （1）式中λ B 为Bragg 波长（即光栅的反射波长）， Λ为光栅周期，eff n 为光纤材料的有效折射率。
如果光纤光栅的长度为L ，由耦合模方程可以计算出反射率R 为： ()sL sL s sL A A R i r 22222*2sinh )2/(cosh sinh )0(0βκκ∆+== （2）图2 显示了两条不同反射率的布喇格光纤光栅反射谱，图3为实际的一个布拉格光纤光栅反射谱光纤包层和透射谱。
光纤光栅温度传感器 报告
波长调制型光纤温度传感器《光纤传感测试技术》课程作业报告提交时间： 2011年10月 27 日1 研究背景 （执笔人： ）被测场或参量与敏感光纤相互作用，引起光纤中传输光的波长改变，进而通过测量光波长的变化来确定北侧参量的传感方法即为波长调制型光纤传感器。
光纤光栅传感器是一种典型的波长调制型光纤传感器。
基于光纤光栅的传感过程是通过外界参量对布拉格中心波长B λ的调制来获取传感信息，其数学表达式为：2B eff n λ=Λ式中：eff n 为纤芯的有效折射率；Λ是光栅周期。
这是一种波长调制型光纤温度传感器，它具有一下明显优势：（1）抗干扰能力强。
由于光纤传感器是利用光波传输信息，而光纤又是电绝缘、耐腐蚀的传输介质，因而不怕强电磁干扰，也不影响外界的电磁场，并且安全可靠。
这使它在各种大型机电、石油化工、冶金高压、强电磁干扰、易燃、易爆、强腐蚀环境中能方便而有效地传感，具有很高的可靠性和稳定性。
（2）传感探头结构简单，体积小，重量轻，外形可变，适合埋入大型结构中测量结构内部的应力 、应变及结构损伤，稳定性、重复性好，适用于许多应用场合，尤其是智能材料和结构。
（3）测量结果具有良好的重复性。
（4）便于构成各种形式的光纤传感网络。
（5）可用于外界参量的绝对测量。
（6）光栅的写入技术已经较为成熟，便于形成规模生产。
（7）轻巧柔软，可以在一根光纤中写入多个光栅，构成传感阵列，与波分复用和时分复用系统相结合，实现分布式传感。
由于以上优点，光纤光栅传感器在大型土木工程结构、航空航天等领域的健康检测以及能源化工等领域得到了广泛的应用。
但是它也存在一些不足之处。
因为光纤光栅传感的关键技术在于对波长漂移的检测，而目前对波长漂移的检测需要用较复杂的技术和较昂贵的仪器或光纤器件，需大功率的宽带光源或可调谐光源，其检测的分辨率和动态范围也受到一定的限制等。
光纤布拉格光栅无疑是一种优秀的光纤传感器，尤其在测量应力和应变的场合，具有其它一些传感器无法比拟的优点，被认为是智能结构中最有希望集成在材料内部，作为检测材料的结构和载荷，探测其损伤的传感器。
光栅实验的实验报告
光栅实验的实验报告一、引言光栅实验是研究光的色散、衍射和干涉现象的重要实验之一。
通过使用具有规则排列的平行光栅，我们可以观察和研究光的波动性质。
本实验报告将详细介绍光栅实验的原理、实验步骤和实验结果分析。
二、实验原理2.1 光栅的原理光栅是具有许多平行的、等宽的透明条纹的光学元件。
通过光栅，我们可以将光分解为不同波长的光成分，进而观察到光的色散现象。
光栅的主要特点包括刻线数和刻线间距。
2.2 光的干涉原理当光通过光栅时，光栅上的各个刻线会发生干涉现象。
干涉现象的发生与光的波动性质有关，当光满足一定的条件时，会形成亮暗相间的干涉条纹。
2.3 衍射定律利用光的波动性质，我们可以根据衍射定律计算出光栅的角衍射最大角度，从而得到光谱的位置和强度。
三、实验仪器•光栅•光源•准直仪•比例尺•平行板•探测器4.1 实验前准备1.将光栅安装在适当位置，并与光源、准直仪等连接好。
2.对光源进行调节，保证光源的亮度和稳定性。
4.2 测量光栅常数1.使用准直仪使光线经过光栅垂直射入。
2.调节准直仪位置，使光栅的零级衍射中央亮条纹与比例尺重合。
3.分别测量一阶和二阶亮条纹的位置，并记录下测量结果。
4.根据测量数据计算出光栅常数。
4.3 测量光谱1.将平行板放在光路上，调节平行板倾斜角度，使得透射光产生干涉现象。
2.观察并记录光谱的位置和强度。
3.移动探测器，对不同角度的光谱进行测量。
4.根据得到的数据绘制出光谱曲线。
五、实验结果与分析5.1 光栅常数的测量结果根据实验数据计算得到光栅常数为x。
5.2 光谱的观察与分析通过实验观察到的光谱数据进行分析，可以得出以下结论： 1. 不同颜色的光在通过光栅后会呈现出不同的角度偏移。
2. 光谱的强度与波长之间存在一定的关系。
5.3 光谱曲线的绘制与分析利用实验得到的光谱数据，可以绘制出光谱曲线。
通过分析光谱曲线，可以得到更多有关光的波动性质的信息。
本次光栅实验通过观察光的衍射、干涉现象，了解了光的波动性质和光栅的特点。
光栅传感器实验报告
一、实验目的1. 理解光栅传感器的工作原理和结构特点；2. 掌握光栅传感器的安装和调试方法；3. 学习光栅传感器的应用及数据处理方法；4. 了解光栅传感器在实际工程中的应用前景。
二、实验原理光栅传感器是利用光栅原理，通过光电转换将光栅位移量转化为电信号输出的一种传感器。
光栅传感器主要由光源、光栅、光电元件、信号处理电路等组成。
当光栅相对于光电元件移动时，产生周期性的光强变化，从而产生电信号输出。
三、实验仪器与设备1. 光栅传感器实验装置；2. 光源（LED或激光）；3. 光电元件（光敏电阻、光敏二极管等）；4. 信号采集板；5. 计算机；6. 测量仪器（如千分尺、游标卡尺等）。
四、实验步骤1. 熟悉实验装置，了解光栅传感器的基本结构和工作原理；2. 搭建实验电路，连接光源、光栅、光电元件和信号采集板；3. 调整光源，确保光束照射到光栅上；4. 调整光电元件，使其能够接收光栅产生的电信号；5. 通过信号采集板将电信号传输至计算机，进行数据处理；6. 利用测量仪器测量光栅位移量，并与电信号进行对比分析；7. 改变光栅与光电元件之间的距离，观察电信号的变化，分析光栅传感器的灵敏度；8. 将实验数据整理成表格，绘制曲线图，分析光栅传感器的特性。
五、实验结果与分析1. 光栅传感器的基本结构和工作原理符合预期；2. 实验电路搭建成功，光栅、光源、光电元件和信号采集板连接正常；3. 通过调整光源和光电元件，能够接收到光栅产生的电信号；4. 实验数据表明，光栅传感器的电信号与光栅位移量之间存在良好的线性关系；5. 改变光栅与光电元件之间的距离，电信号的变化符合光栅传感器的灵敏度特性；6. 光栅传感器的实验结果与理论分析基本一致。
六、实验结论1. 光栅传感器是一种具有较高精度和灵敏度的位移传感器，在工业自动化领域具有广泛的应用前景；2. 通过实验，掌握了光栅传感器的安装、调试和数据处理方法；3. 实验结果验证了光栅传感器在实际工程中的应用可行性。
莫尔效应及光栅传感实验心得与体会
莫尔效应及光栅传感实验心得与体会经过这次的测试技术实验，我个人得到了不少的收获，一方面加深了我对课本理论的认识，另一方面也提高了实验操作能力。
现在我总结了以下的体会和经验。
这次的实验跟我们以前做的实验不同，因为我觉得这次我是真真正正的自己亲自去完成。
所以是我觉得这次实验最宝贵，最深刻的。
就是实验的过程全是我们学生自己动手来完成的，这样，我们就必须要弄懂实验的原理。
在这里我深深体会到哲学上理论对实践的指导作用：弄懂实验原理，而且体会到了实验的操作能力是靠自己亲自动手，亲自开动脑筋，亲自去请教别人才能得到提高的。
我们做实验绝对不能人云亦云，要有自己的看法，这样我们就要有充分的准备，若是做了也不知道是个什么实验，那么做了也是白做。
实验总是与课本知识相关的，比如回转机构实验，是利用频率特性分析振动的，就必须回顾课本的知识，知道实验时将要测量什么物理量，写报告时怎么处理这些物理量。
在实验过程中，我们应该尽量减少操作的盲目性提高实验效率的保证，有的人一开始就赶着做，结果却越做越忙，主要就是这个原因。
我也曾经犯过这样的错误。
在做电桥实验时，开始没有认真吃透电路图，仪器面板的布置及各键的功能，瞎着接线，结果显示不到数据，等到显示到了又不正确，最后只好找同学帮忙。
我们做实验不要一成不变和墨守成规，应该有改良创新的精神。
实际上，在弄懂了实验原理的基础上，我们的时间是充分的，做实验应该是游刃有余的，如果说创新对于我们来说是件难事，那改良总是有可能的。
比如说，在做电桥实验中，我们可以通过返回旋动，测量回程误差。
在实验的过程中我们要培养自己的独立分析问题，和解决问题的能力。
培养这种能力的前提是你对每次实验的态度。
如果你在实验这方面很随便，抱着等老师教你怎么做，拿同学的报告去抄，尽管你的成绩会很高，但对将来工作是不利的。
比如在做回转机构实验中，经老师检查，我们的时域图波形不太合要求，我首先是改变振动的加速度，发现不行，再改变采样频率及采样点数，发现有所改善，然后不断提高逼近，最后解决问题，兴奋异常。
光栅传感实验报告
光栅传感实验关于莫尔条纹现象的发现，可以追溯到 19 世纪的七十年代，英国物理学家 Rayleigh 于 1874 年第一次描述了两块光栅重叠后所形成的条纹。
他在一篇题为“关于衍射光栅的制造和理论”的论文中写到“如果把每英寸具有同样数目的刻线的两个 ( 衍射光栅的 ) 照相复制品处于接触状态，使两个光栅中的刻线几乎平行则就会产生一组平行的条纹，其方向将两个光栅刻线之间的外角二等分，而其距离随着倾角的减小而增大”。
在这之后，曾有过许多企图利用条纹运动作为测量目的的尝试。
1887 年 Righi 第一次指出了这一现象用于测量的可能。
Giambiasi 在 1922 年取得了一项采用目测条纹的测径规的专利。
随着一．实验目的1.理解莫尔现象的产生机理2.测量直线光栅常数3.观察直线光栅、径向圆光栅、切向圆光栅的莫尔条纹并验证其特性。
4.了解光栅传感器的结构及应用 二．实验原理 1.莫尔条纹现象两只光栅以很小的交角相向叠合时,在相干或非相干光的照明下，在叠合面上将出现明暗相间的条纹，称为莫尔条纹。
莫尔条纹现象是光栅传感器的理论基础，它可以用粗光栅或细光栅形成。
栅距远大于波长的光栅叫粗光栅，栅距接近波长的光栅叫细光栅。
1.1 直线光栅两只光栅常数相同的光栅，其刻划面相向叠合并且使两者栅线有很小的交角θ,则由于挡光效应（刻线密度<=50/mm ）或光的衍射作用（刻线密度>=100/mm ），在与光栅刻线大致垂直的方向上形成明暗相间的条纹，如图1所示。
图1 直线光栅莫尔条纹设主光栅与指示光栅之间的夹角为θ，主光栅光栅常数为1d ，指示光栅光栅常数为2d ，相邻莫尔条纹之间的距离为w 。
为了求叠合后的莫尔条纹方程，先建立直角坐标系及相应的光栅方程。
取光栅常数为1d 的光栅的任一栅线为y 轴，与其垂直的方向为x 轴。
令n 与m 分别为两光栅的栅线序数，两光栅的栅线方程分别为：1nd x （1）图 2 径向圆光栅莫尔θθsin cot 2md x y -⋅= （2） 然后求两光栅栅线交点的轨迹，交点轨迹是由栅线的某一列序数（n ，m ）给定。
实验11(光栅位移传感器)实验报告
实验十一光栅位移传感器性能实验
一、实验目的
了解光栅传感器基本原理及其应用
二、实验原理
光栅传感器的基本元件是主光栅和指示光栅，他们是在一块长条形的光学玻璃板上，均匀地刻上许多明暗相同、宽度相等的刻线。
光栅传感器中一般在10-100 线/毫米。
当指示光栅置于主光栅上面，并且使指示光栅和主光栅的刻线之间有一很小的偏角θ。
在光线照过光栅时，由于遮光效应，在指示光栅上就会产生若干条明暗的条纹。
这些条纹称之为莫尔条纹。
当主光栅和指示光栅在左右方向做相对移动时，莫尔条纹也相应地等量作上下移动，通过光敏元件测量莫尔条纹的移动数量，就能测量指示光栅的微小移动量。
为了提高光栅传感器的分辨率，通常对光栅传感器输出方波进行四倍频细分，使光栅计数分辨率提高四倍。
本实验用传感器的显示分辨率为0.005mm（5um）。
本实验附上光栅和指示光栅各一块可以进行莫尔条纹演示。
三、实验器械
光栅传感器位移演示装置、光栅传感器实验模板、主光栅和指示光栅各一块（玻璃片）四、实验接线图
五、实验数据记录和数据处理
实验数据如下：
实验数据拟合图像如下。
光纤测量实验报告
#### 实验目的1. 了解光纤传感技术的基本原理和操作方法。
2. 掌握光纤传感器的使用，包括光纤光栅传感器、光纤光谱仪等。
3. 学习如何通过光纤传感器测量物理量，如压力、温度、光谱等。
4. 培养实验操作技能和数据分析能力。
#### 实验原理光纤传感器是利用光纤作为传感元件，通过光纤传输光信号来实现对物理量的测量。
光纤传感器具有体积小、重量轻、抗电磁干扰、防腐性好、灵敏度高等优点，广泛应用于工业、医疗、军事等领域。
#### 实验仪器1. 光纤光栅传感器2. 光纤光谱仪3. 光功率计4. 光纤连接器5. 温度控制器6. 数据采集系统#### 实验步骤1. 光纤光栅传感器测量压力实验（1）将光纤光栅传感器固定在实验台上。
（2）调整传感器，使其处于待测压力位置。
（3）打开数据采集系统，设置采集参数。
（4）施加压力，观察传感器输出信号的变化。
（5）记录数据，分析压力与输出信号之间的关系。
2. 光纤光谱仪测量光谱实验（1）将待测物质置于光纤光谱仪的样品池中。
（2）打开光谱仪，设置光谱范围和分辨率。
（3）采集光谱数据，分析物质的光谱特性。
（4）记录数据，绘制光谱曲线。
3. 光纤光栅温度传感器测量温度实验（1）将光纤光栅温度传感器固定在实验台上。
（2）调整传感器，使其处于待测温度位置。
（3）打开数据采集系统，设置采集参数。
（4）控制温度变化，观察传感器输出信号的变化。
（5）记录数据，分析温度与输出信号之间的关系。
#### 实验结果与分析1. 光纤光栅传感器测量压力实验实验结果表明，随着压力的增加，光纤光栅传感器的输出信号也随之增加，两者呈线性关系。
这表明光纤光栅传感器可以有效地测量压力。
2. 光纤光谱仪测量光谱实验实验结果表明，待测物质的光谱特性与其化学成分和结构有关。
通过分析光谱曲线，可以了解物质的组成和性质。
3. 光纤光栅温度传感器测量温度实验实验结果表明，随着温度的升高，光纤光栅传感器的输出信号也随之增加，两者呈线性关系。
光栅的使用实验报告
1. 熟悉光栅的基本原理和结构；2. 掌握光栅的使用方法；3. 学习利用光栅进行光谱分析；4. 了解光栅在光学仪器中的应用。
二、实验原理光栅是一种利用多缝衍射原理使光发生色散的光学元件。
光栅由一组数目极多、平行等距、紧密排列的等宽狭缝（或刻痕）构成。
当一束单色光垂直照射在光栅上时，各狭缝的光线因衍射而向各方向传播，经透镜会聚相互产生干涉，并在透镜的焦平面上形成一系列明暗条纹，即衍射光谱。
光栅的衍射光谱具有以下特点：1. 光栅常数d越小，色散率越大；2. 高级数的光谱比低级数的光谱有较大的色散率；3. 衍射角很小时，色散率D可看成常数，此时，与成正比，故光栅光谱称为匀排光谱。
三、实验仪器1. 光栅；2. 平面光栅箱；3. 单色光源；4. 准直管；5. 准直镜；6. 分光镜；7. 望远镜；8. 光电探测器；9. 计算机及数据采集软件。
1. 将光栅安装在光栅箱中，调整光栅箱，使光栅与光路平行；2. 将单色光源通过准直管和准直镜，获得平行光束；3. 将光束照射到光栅上，通过分光镜将衍射光谱投射到望远镜中；4. 观察望远镜中的衍射光谱，记录各级光谱的衍射角；5. 利用计算机及数据采集软件，对衍射光谱进行分析，计算光栅常数和光波波长；6. 比较实验结果与理论值，分析误差来源。
五、实验结果与分析1. 光栅常数d的测量结果为：d = 0.050 mm；2. 光波波长的测量结果为：λ = 546.1 nm；3. 与理论值相比较，实验误差为：0.3%。
六、实验结论1. 通过本次实验，我们熟悉了光栅的基本原理和结构，掌握了光栅的使用方法；2. 实验结果表明，光栅可以有效地进行光谱分析，为光学仪器的设计和制造提供了重要依据；3. 本次实验误差较小，说明实验方法可靠，实验结果可信。
七、实验体会1. 光栅作为一种重要的光学元件，在光学仪器中有着广泛的应用；2. 光栅的使用方法简单，但要注意调整光路，以保证实验结果的准确性；3. 光栅实验可以加深我们对光的衍射和干涉理论的理解，提高我们的实验技能。
光栅及其特性实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解光栅的基本原理和特性。
2. 掌握使用光栅进行光谱分析的方法。
3. 通过实验，验证光栅衍射公式，并测定光栅常数和光波波长。
二、实验原理光栅是利用光的衍射原理，使光波发生色散的一种光学元件。
光栅可以看作是由大量等宽、等间距的狭缝组成的光学系统。
当一束单色光垂直照射到光栅上时，光波会在光栅上发生衍射，并在光栅后形成一系列明暗相间的衍射条纹。
根据光栅衍射公式：\[ d \sin \theta = m\lambda \]其中，\( d \) 为光栅常数（狭缝间距），\( \theta \) 为衍射角，\( m \) 为衍射级数，\( \lambda \) 为光波波长。
通过测量衍射条纹的位置，可以计算出光栅常数和光波波长。
三、实验仪器与材料1. 光栅2. 分光计3. 汞灯4. 平面镜5. 光电传感器6. 数据采集系统7. 计算机软件四、实验步骤1. 将光栅固定在分光计的载物台上，调整分光计，使汞灯发出的光垂直照射到光栅上。
2. 调整分光计，使光栅衍射的光线垂直照射到光电传感器上。
3. 记录光电传感器接收到的光信号，并观察光栅衍射条纹。
4. 通过数据采集系统，测量衍射条纹的位置，并计算衍射角。
5. 根据光栅衍射公式，计算光栅常数和光波波长。
五、实验结果与分析1. 通过实验，验证了光栅衍射公式，并计算出光栅常数和光波波长。
2. 光栅常数和光波波长的测量结果与理论值基本一致，说明实验结果可靠。
3. 在实验过程中，发现以下现象：- 光栅衍射条纹清晰，且分布均匀。
- 光栅衍射条纹的间距与衍射角成正比。
- 光栅衍射条纹的级数与光栅常数和光波波长有关。
六、实验结论1. 光栅是一种重要的光学元件，具有光谱分析、光通信、信息处理等多种应用。
2. 光栅衍射公式可以用来计算光栅常数和光波波长。
3. 本实验验证了光栅衍射公式，并成功测量了光栅常数和光波波长。
七、实验讨论1. 光栅常数对光栅衍射条纹的影响：光栅常数越大，衍射角越小，衍射条纹间距越小。
光纤光栅传感实验
光纤光栅传感实验
实验目的 实验原理 实验器材 实验内容与步骤 思考练习
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实验数据记录表
h=
序号 挠度 X(mm) 应变量 Δε(με) 反射波长 (nm) 波长漂移 (nm) 灵敏度 (nm/με)
l=
1 2 3
光纤光栅中心波长
4 5 6
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5.思考练习
• 1 不受应力时为什么光纤光栅的反射波长每 次测量会略微变化，受哪些因素影响？
计算等强度梁产生的应变。其中h为梁的厚 度，l为梁的固定端到自由端的长度，X为梁 的挠度。如图3所示。
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b
l
h
图3 等强度梁几何尺寸
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实验测试装置图
ห้องสมุดไป่ตู้恒温箱 FBG 传感器 等强度梁 耦 合 器 光谱仪 宽带光源
砝码
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（1）
图2 光纤光栅传感原理
其中,Λ为光栅周期,neff为有 效折射率。其余的光将透射 过去，如图2所示。
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（2）光纤光栅的应变
当光栅周围的温度、应变、应力或其他待测
物理量发生变化时,将导致光栅周期或纤芯折
射率发生变化,从而产生光栅反射波长的漂移, 通过监测反射波长漂移情况,即可获得待测物 理量的变化情况。
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光栅传感实验关于莫尔条纹现象的发现，可以追溯到 19 世纪的七十年代，英国物理学家 Rayleigh 于 1874 年第一次描述了两块光栅重叠后所形成的条纹。
他在一篇题为“关于衍射光栅的制造和理论”的论文中写到“如果把每英寸具有同样数目的刻线的两个 ( 衍射光栅的 ) 照相复制品处于接触状态，使两个光栅中的刻线几乎平行则就会产生一组平行的条纹，其方向将两个光栅刻线之间的外角二等分，而其距离随着倾角的减小而增大”。
在这之后，曾有过许多企图利用条纹运动作为测量目的的尝试。
1887 年 Righi 第一次指出了这一现象用于测量的可能。
Giambiasi 在 1922 年取得了一项采用目测条纹的测径规的专利。
随着一．实验目的1.理解莫尔现象的产生机理2.测量直线光栅常数3.观察直线光栅、径向圆光栅、切向圆光栅的莫尔条纹并验证其特性。
4.了解光栅传感器的结构及应用 二．实验原理 1.莫尔条纹现象两只光栅以很小的交角相向叠合时,在相干或非相干光的照明下，在叠合面上将出现明暗相间的条纹，称为莫尔条纹。
莫尔条纹现象是光栅传感器的理论基础，它可以用粗光栅或细光栅形成。
栅距远大于波长的光栅叫粗光栅，栅距接近波长的光栅叫细光栅。
1.1 直线光栅两只光栅常数相同的光栅，其刻划面相向叠合并且使两者栅线有很小的交角θ,则由于挡光效应（刻线密度<=50/mm ）或光的衍射作用（刻线密度>=100/mm ），在与光栅刻线大致垂直的方向上形成明暗相间的条纹，如图1所示。
图1 直线光栅莫尔条纹设主光栅与指示光栅之间的夹角为θ，主光栅光栅常数为1d ，指示光栅光栅常数为2d ，相邻莫尔条纹之间的距离为w 。
为了求叠合后的莫尔条纹方程，先建立直角坐标系及相应的光栅方程。
取光栅常数为1d 的光栅的任一栅线为y 轴，与其垂直的方向为x 轴。
令n 与m 分别为两光栅的栅线序数，两光栅的栅线方程分别为：1nd x （1）图 2 径向圆光栅莫尔θθsin cot 2md x y -⋅= （2） 然后求两光栅栅线交点的轨迹，交点轨迹是由栅线的某一列序数（n ，m ）给定。
一般情况下，交点连线由（n,m=n+k ）序列给定，其中k 是整数。
今以m=n+k ，1/d x n =代入（2），解得莫尔条纹方程的一般表达式为：θθθsin cot )cos 1(212kd d d x y -⋅⋅-⋅= （3）上式为一直线方程簇，每一个k 对应一条条纹。
由上式得到条纹的斜率为：θθϕcot )cos 1(tan 12⋅⋅-=d d （4）则莫尔条纹间距w 为式（3）中相邻两个k 值所代表的两直线之间的距离，其一般表达式为：θcos 221222121⋅⋅-+⋅=d d d d d d w （5）当d d d ==21时，由（5）可得：2sin2θd w =（6）由上式可知，当改变光栅夹角θ，莫尔条纹宽度w 也将随之改变。
若主光栅沿与刻线垂直方向移动一个栅距d ，莫尔条纹移动一个条纹间距w 。
因此，莫尔条纹可以将很小的光栅位移同步放大为莫尔条纹的位移。
当得到莫尔条纹相对移动的个数N 就可以得到光栅相对移动的位移x 为：Nd x =线性莫尔条纹有如下主要特性：(1) 条纹的移动与光栅的相对运动方向相对应在保持两光栅交角一定的情况下，使一个光栅固定，另一个光栅沿栅线的垂直方向运动，则莫尔条纹将沿栅线方向移动。
若光栅反向运动，则莫尔条纹的移动方向也相应反向。
(2) 位移放大作用当两光栅交角θ很小时，相当于把栅距d 放大了1/θ倍。
当0=θ时∞→w ,称为光闸莫尔条纹。
(3) 同步性光栅运动一个栅距d ，莫尔条纹相应移动一个条纹间距。
1.2 径向圆光栅径向圆光栅是指大量在空间均匀分布都指向圆心的刻线形成的光栅。
图2是两只节距角相同（即ααα==21）的径向光栅相向叠合产生的莫尔条纹。
设两块径向辐射光栅，光栅中心为1o 与2o ，节距角δ相同。
建立坐标系，以21o o 为x 轴，以21o o 中心o 为原点，21o o e =节距角δ值由x 轴起算，计算径向莫尔条纹方程的过程与计算直线莫尔条纹方程的过程相似。
光栅1o 的栅线方程为：)tan(2)tan(δδn ex n y ⋅-⋅= （7）光栅2o 的栅线方程为：)tan(2)tan(δδn ex n y ⋅+⋅= （8） 对光栅1o 考虑栅线序号（n+k ），k 为大于0的任意有理数，则可将式（7）式改为：])tan[(2])tan[(δδ⋅+⋅-⋅⋅+=k n ex k n y （9）由（8）（9）两式，可求的莫尔条纹方程：04tan 222=-⋅-+e y k e y x δ （10）因此，莫尔条纹有如下特点：（1）莫尔条纹为一组不同半径的圆方程，圆心位置为⎪⎭⎫⎝⎛±δk e tan 2,0，半径为δδk k e tan 21tan 2+。
所有的圆均通过两光栅的中心(e/2,0)和(-e/2,0)。
（2）条纹的曲率半径随位置不同而变化，靠近外面的曲率半径较大，靠近光栅中心的曲率半径较小。
（3）当其中一只光栅转动时，圆族将向外扩张或向内收缩。
每转动1个节距角，莫尔条纹移动一个条纹宽度。
1.3 切向圆光栅切向圆光栅是由空间分布均匀且都与1个半径很小的同心圆单向相切的众多刻线构成的圆光栅，如图3(A)所示。
切向光栅的栅线都切于一个小圆。
它们是一组同心圆环，如图3(B)所示。
设两块切向光栅，节距角δ相同，栅线分别切于半径为1r 与2r 的两个小圆上。
求两者叠合时的莫尔条纹方程，建立直角坐标系。
以光栅中图3(A)切向圆光图3(B) 切向光栅莫尔条心为原点，令两块光栅的零号栅线平行于x 轴，则 光栅1（半径为1r ）的栅线方程为：δδn r x n y cos )tan(1-⋅= （11）光栅2（半径为2r ）的栅线方程为：δδn r x n y cos )tan(2-⋅= （12）对光栅2考虑栅线序号（n-k ），式（12）可改为：])cos[(])tan[(2δδk n r x k n y -+⋅⋅-= （13）由（11）与（13）两式，解得两光栅相应栅线交点的坐标为：δδδk r n r k n x sin )cos(])cos[(21⋅+⋅-=（14）δδδk r n r k n y sin )sin(])sin[(21⋅+⋅-=（15）由式（14）与（15），可解得莫尔条纹方程的表达式为：δδk k r r r r y x 221222122sin cos 2++=+ （16）当δk 足够小时，式（16）简化为：22122)(δk r r y x +=+ （17） 由式（17），讨论分析如下：（1）两切向光栅形成的莫尔条纹花样是一簇以光栅盘中心为圆心，以δk r r 21+为半径的同心圆簇。
（2）条纹宽度为相邻两条纹半径之差，其表达式为： δ)1(21++=k k r r w（3）若两光栅圆半径相同，均为r ，则（17）式简化为 222)2(δk r y x =+ 2.光栅传感器光栅传感器主要由光源系统、光栅副系统、光电转换及处理系统等组成，如图4。
光源系统使光源以平面波或球面波的形式照射到光栅副系统，光电转换及处理系统用于检测莫尔条纹的变化并经适当处理后转换为位移或角度的变换，其中光栅副系统主要用于产生各种类型的莫尔条纹，是关键部分。
3.仪器介绍仪器结构由主光栅基座、副光栅滑座、摄像头及监视器等组成（图5）。
主光栅和副光栅形成一个可组装的、开放式的光栅副结构。
图5 实验装置结构图(1.主光栅基座 2.副光栅滑座 3.摄像头 4.监视器)1.主光栅基座主光栅基座由主光栅和读数装置构成（图6）。
读数装置由直尺和百分手轮组成，用于读取副光栅的移动距离，作为副光栅移动距离的标准值。
主光栅和副光栅组成可组装、开放式结构，可以使学生直观地了解光栅位移传感器的结构，通过摄像头从监视器上观察和测量条纹的相关特性。
图6 主光栅基座(1.直尺 2.百分手轮 3.主光栅)2.副光栅滑座副光栅滑座由副光栅、可转动副光栅座及角度读数盘组成(如图7所示)。
副光栅固定安装于副光栅座，转动副光栅座可改变光栅副之间的交角，其角位置由角度读数盘读出。
图7 副光栅滑座1.读数位置2.摄像头3.角度读数盘4.副光栅5.视频接头3.摄像头及监视器摄像头及监视器用于观察和测量莫尔条纹特性，由摄像头升降台、摄像头及监视器组成。
摄像头升降台位于副光栅滑座上（图8），用于调整摄像头的上下位置，以便在监视器中观察到清晰的条纹。
摄像头升降台的调节方法：①. 旋松调节图中的螺钉2，前后移动摄像头使其对准副光栅中间位置，然后紧固螺钉2。
②. 调节旋钮3使摄像头上下移动，直至在监视器中观察到清晰的莫尔条纹。
③. 旋松旋钮1后转动旋钮4可以调节莫尔条纹在监视器上的倾斜角度，以便定标和测量，调整好角度后紧固旋钮1.三．实验内容与步骤1． 实验前准备工作：①. 安装好直线主光栅。
注意主光栅的刻划面要向上。
②. 安装好摄像头。
2． 测量直线光栅的光栅常数；计算成像系统放大率①．打开电源，调节摄像头的上下位置使监视器上出现清晰的直线光栅条纹。
转动摄像头使光栅栅线与监视器纵向刻划线平行。
②．转动手轮，通过读游标初始位置和末位置的刻度读数测出10个光栅条纹间隔对应的距离0d 。
1 2 3 4 游标初始位置1d (cm) 游标末位置 '1d (cm)0d =|'1d -1d |(cm)0d 为根据测量数据算出的几组0d 值取其平均值。
③．从监视器上读出10个光栅条纹间隔距离s d ，计算成像系统的放大率k 。
12345顺指针转动手轮 s d (cm) 逆指针转动手轮 s d (cm)相邻栅线间距s d 为测量出的几组s d 值取其平均值。
图 8 摄像头升降由此计算成像系统的放大率0d d k s=3． 观察直线光栅的莫尔条纹并测试其特性：①．安装好直线副光栅。
②．慢慢旋转副光栅以改变两光栅的夹角θ，每改变5°记录1条莫尔条纹在监视器上的宽度s ，并计算莫尔条纹的实际宽度sd sd k s B 0==。
莫尔条纹实际宽度 sd sdk s B ==以B 为纵坐标，1/θ为横坐标作图并求出光栅常数2d 。
③．验证条纹的移动与光栅的相对运动方向相对应：转动手轮移动副光栅，观察莫尔条纹的移动方向。
反向移动副光栅，观察莫尔条纹移动方向的变化。
4． 利用直线光栅测量线位移：①．使主光栅和副光栅成一定夹角θ，调节摄像头的上下位置使监视器上出现清晰的莫尔条纹图案。
②．转动光栅盘使副光栅沿轨道运动。
每移动1个莫尔条纹，记录副光栅的位置。
以莫尔条纹变化的数目N 为横坐标，位移量y 为纵坐标作图；计算其非线性误差。