光栅衍射
【摘 要】本实验通过研究光栅的衍射规律，测定光栅常数为33406
A ，相对不 确定度为0.06%；测得紫光波长为4040.7
A ，相对不确定度为0.12%;测得光栅的角色散率为 1D =2.77〓10-5
A -1
; 2D =6.93〓10-5
A -1
【关键词】分光计、平面透射光栅、衍射、光栅常数、角色散率、分辨本领 【实验原理】
1．光栅衍射原理及光栅方程 平面透射光栅是一排密集、均匀而又平行的狭缝。设a 为透明狭缝的宽度，b 为黑条纹的宽度，b a d +=称为光栅常数。
如图1有一束平行光与光栅G 的法线成角度i 入射于光栅产生衍射，从B 点作
BC 垂直于入射线CA ，作BD 垂直于衍射线AD ，AD 与光栅法
线所成夹角为θ，如果在这个方向上由于光振动的加强而在F 处产生了一个明条纹，则光程差（CA+AD ）必等于波长的整倍数，即：()λθk i d =±sin sin
（1）
入射光和衍射光线都在光栅法线的同侧时，上式等号左边括号内取正号，两者分别在法线两侧时取负号。
实验时要求光线垂直入射，即0=i ，则上式变成 λθk d k =sin （2）
式中k 为衍射光谱级次，k =0，〒1，〒2，…，k θ为第k 级谱线的衍射角，可用分光计测出衍射角k θ，从已知波长可测出光栅常数d ，反过来如果已知光栅常数则可测出波长λ。衍射光栅的基本特性可用它的角色散D 和分辩本领R 来表征。
2．光栅的角色散率
由光栅方程（1）对λ微分，可得光栅的角色散
θ
λ
θθcos d k d d D =
≡
（3）
角色散率D 是光栅、棱镜等分光元件的重要参数，它表示单位波长间隔内两单色光谱线之间的角距离。
3．光栅的分辨本领
设波长为λ和λλd +的不同光波，经光栅衍射形成的两条谱线刚刚能分开，则分辨本领R 为
λ
λ
d R =
（4）
根据瑞利判据，两条谱线恰能被分辨的条件是：其中一条谱线强度的极大值和
另一条谱线强度的第一极小值重合，由此可推出分辨本领 kN R = （5）
（问：设光栅N =4000，对一级光谱在波长为5900
A 附近，它刚能辨认的两谱线的波长差为多少？）答：λ
λ
d kN R =
= 所以，4000
15900?=
=
kN
d λ
λ=1.475
A
G
【实验内容】 1．将分光计调整为待测状态；
2．光栅位置的调节
①光栅刻线与分光计主轴平行； ②光栅平面与平行光管垂直。 将望远镜对准零级谱线，转动载物台及光栅看到光栅反射的绿“+”字（很淡），使“绿十字”和分划板的上叉丝重合（图2）。这时光栅面已垂直于入射光。 3．测定k θ
光线垂直光栅平面入射时，对同一波长的光，对应于同一k 级左右两侧的衍射角是相等的，一般测量零级左右两侧对应级次的衍射线的夹角k θ2。 4．求d 及λ：已知汞灯绿光波长
A =7.5460λ，由绿光衍射角k θ求光栅常数d 。再用已求出的d 测定汞灯其它光的波长，计算1黄λ、2黄λ、紫λ，及紫λ的不确定度。再由两黄线的λ?、θ?求角色散λ
θ??=D 。
【数据处理】
1．d 和λ的不确定度公式为：
k
k ctg θθλ
λ
??=?和
k
k ctg d
d θθ??-=?，从d d /?及
λ
λ/?的表达式中可以看出测量级次高的衍射条纹可减小相对不确定度。 2
3
光栅反射
绿“+”字狭缝图2
4．由绿光及其第三级衍射角来计算光栅常数：
A ='
?=
=
334062229sin 37.5460sin 3
θλk d
%06.03=d E
A =?=?20d E d d
d 的结果表达式为
A ?±=10)23341(d 5．计算蓝紫、紫、黄1、黄2的波长：
同样λ的绝对不确定度为λλλE ?=?，以紫光为例λ?=3
A 紫光波长： 1紫λ=4345
A 2紫λ=4041
A
蓝紫光波长： 1蓝紫λ=4653 A 2蓝紫λ=4360
A
3蓝紫λ=4363
A
黄光1波长： 11黄λ=5777 A 12黄λ=5772
A
黄光2波长： 21黄λ=5796 A
22黄λ=5795
A
6．紫λ的不确定度：
相对不确定度：
k
k ctg θθλ
λ
??=?
1E =0.21% 2E =0.12%
7．两黄线的λ?、θ?求角色散λ
θ??=
D
1D =2.77〓10-5
A -1
; 2D =6.93〓10-5
A -1 【分析讨论】
根据你的测量结果分析误差产生的原因。
答：主要在于分光计的调节，狭缝、+字像及衍射光谱的清晰与否对测量有很大的影响。 【注意事项】
1． 严禁用手触摸光栅面。
2．不能频繁开、关汞灯，否则影响仪器寿命。 【预习思考题】
1． 绿光与紫光相比，绿光波长___，紫光波长___，同一级的绿光衍射角___，紫光衍射角___。
答：长；短；大；小.
2． 本实验要求平行光___于光栅面，分光计及光栅调好后观察零级条纹时，狭缝像应与分划板叉丝竖线___，光栅反射“+”字像应与分划板上叉丝___。 答：垂直；重合；重合。
3． 由式（2）推导出d d /?及λλ/?的表达式，分析它们的大小与k θ的关系。假设望远镜观测〒1，〒2，〒3级衍射条纹都比较清晰，你认为测哪一级可减小误差。
答：由λθk d k =sin 得λθθ?=??k d k k cos ，所以
k
k ctg θθλ
λ
??=?
同样由λθk d k =sin 得0sin cos =??+??d d k k k θθθ所以
k
k ctg d
d θθ??-=?，
从d d /?及λλ/?的表达式中可以看出测〒3级衍射条纹可减小误差。 4． 使用光栅及汞灯要注意什幺？
答：严禁用手触摸光栅面；不能频繁开、关汞灯，否则影响仪器寿命。
【思考题】
1。分析光栅面和入射平行光不严格垂直时对实验有何影晌？
答：这种情况就是斜入射，其光栅方程为：()λθk i d =±sin sin ，相比垂 直入射的方程多了一项i d sin ，结果是显而易见的。 2． 比较光栅和三棱镜分光的主要区别？
答：光栅分光是利用光的衍射，其光谱随波长的分布比较均匀，而三棱镜分光是利用光的折射，其谱线是不均匀的。
3． 如果没有分光计，你能否用激光、直尺测光栅常数？简述你的设计方案。 答：用激光垂直入射光栅，在纸屏上观察其光栅光谱，用直尺测出1级谱线与0级谱线的距离b 及光栅到纸屏的垂直距离L,则衍射角L b /tan =θ，再由光栅方程可计算出光栅常数。
用最小偏向角测定光波波长
【摘 要】本实验通过寻找平行光倾斜通过光栅后的最小偏向角测定光波波长。 【关键词】偏向角、最小偏向角、 【实验原理】： 如图3所示，波长为λ的光束入射在光栅G 上，入射角为i ，若在光栅法线n 的同侧的k 级衍射角为k θ，则有：
d
k i k λθ=
+sin sin （1）
若以?表示入射光与第k 级衍射光的夹角，称为偏向角，则有i k +=?θ （2） 将（1）式变换为：
d
k i
i
k k λθθ=
-+2
cos
2
sin
2，2
cos
22
sin
i
d k i k k -=
+θλθ
即：2
cos
22
sin
i
d k k -=
?θλ
（3）
当i k =θ时，12
cos
=-i
k θ最大，2
sin
?最小，?为一极小值δ，称为最小偏向角。
2
δ
θ==k i
代入（1）式得；
,2,1,0,,2
sin 2±±==k k d λδ
（4）
由此可见，如已知光栅常数d ，只要测定了最小偏向角δ，就可以根据式（4）算出波长λ。 【实验方法】
调整好分光计和光栅。确定δ的方法与确定三棱镜的最小偏向角的方法相似，改变入射角，则谱线随之移动，找到某一条谱线与零级谱线的偏离为最小的方位后，就可由该谱线的方位及零级谱线的方位（即入射光的方位）测出最小偏向角。实际测量时读取零级两侧对应级次的衍射线处于最小偏向角位置时的夹角δ2，以提高测量精度。
测出汞灯的几条谱线的δ，代入式（4）算出相应的波长，并与练习一测得的波长相比较（光栅常数d =33330）。
G
图3
安全光栅也就是光电保护装置（也称安全保护器、冲床保护器、红外线安全保护装置等）. 在现代化工厂里，人与机器协同工作，在一些具有潜在危险的机械设备上，如冲压机械、剪切设备、金属切削设备、自动化装配线、自动化焊接线、机械传送搬运设备、危险区域（有毒、高压、高温等），容易造成作业人员的人身伤害。 目录
安装光电安全保护装置，可以有效地避免安全事故的发生，避免操作工人及第三方的危险，减少事故综合成本，有利于公司自身、操作工人及社会。用途 （1）对于滑块能在行程的任意位置制动停止的压力机，可实现全程保护，或与凸轮开关配合，实现30度----180度之间行程的保护。 （2）对于滑块不能在行程的任意位置制动停止的压力机，只能在单次工作时实现上死点保护，即上一行程结束后，下一行程尚未启动，如果光电保护装置处于遮光状态，下一行程无法启动（必须保证足够的安全距离）。 （3）该装置主要应用于锻压机械设备上。 （4）用于工业机械手，注塑机，包装设备，切纸机械，压滤机，自动化设备，焊装流水。 （5）可用于检测和防盗。 2组成 发光器 由若干发光单元组成，发射红外光线。 受光器 顺恩斯安全光幕由若干受光单元组成，接收红外光线，与发光器对应，形成保护光幕，产生通光、遮光信号，通过信号电缆传输到控制器。
安全光栅组成 控制器 为发光器、受光器供电，并处理受光器产生的通光、遮光信号，产生控制信号，控制机床的制动控制回路或其它设备的报警装置，实现机床停车或安全报警。控制器又可分为内置式控制器(Q)和外置式控制器(W);内置式控制器结构小巧紧凑，可安装在机床或其它设备的电气柜内;外置式控制器结构美观牢固，可直接安装在机床床壁上或其它设备上。订货时，根据安装的方便性，二者选择其一。 信号电缆 用来传输控制器和发光器、受光器之间的信号。 控制电缆 用来连接控制器和机床、设备的控制单元，以实现机床、设备的安全控制。 3分类 安全光栅A 系列(0-3500mm，适合3.5米以内的台面或区域) 安全光栅B系列(0-10000mm，适合10米以内的台面或区域)
机械加工作业安全防护原理及改良方案2020－02－22 机械加工作业 安全防护原理及改良方案 编制单位：广东颖程环境科技有限公司 编制日期：2020年02月
一机械加工安全现状概述 机械加工作业范围很广，常见的有包装处理和存储机械、纺织木工及陶瓷加工机械、自动或半自动装配线、自动及手动冲床、机械压力机、液压式压力机、压膜机、剪板机、工业机械手及其他自动化加工设备。 大部分企业使用的加工机械安全防护设施老旧或缺失，如冲床加工生产的时候，仍然沿用了手工作业方法，用手直接在模腔内装取零配件，而且，大量的冲压机械设备都担负着多种产品的制造任务。以100吨冲床为例，因滑块运行速度太快，其上下往复时间约0. 1S、大大快过人的反应速度，在这种情况下，如果冲床设备和模具没有安全防护装置，就容易发生安全事故。所以，机械设备的加工生产过程中，应加强防护，提高机械安全防护程度，防止事故发生。 本文以冲床为例，对机械作业的安全防护措施的改良作简要描述。 二机械加工安全改良措施 冲床作业的技术改进措施大致包括以下两方面： 1、机械作业方式的改良 1）改善冲床作业自动化程度——通过机械及电器系统性改良来提高作业自动化程度，减少人工作业量，降低操作者接触危险因素的几率来提高安全性能。 2）改良模具结构——对模具进行改良，采用复合模、连续模、多工位模等方式，减少等产量作业工人数量及单人作业效率等方式来降低作业风险。 2、外部安全防护措施的改良 1）机械结构改良防护——包括在模具周围设置防护板(罩)和对模具结构进行改进。如缩小模具危险面积，扩大空间；设置机械出料装置，在不影响模具强度和产品质量的前提下，将原来的各种手工送料的单工序模具加以改进，以提高作业的安全性。 2）加装工位安全联锁保护装置——在冲压设备和模具上设置安全防护装置，如机械进出装置、双按钮开关、机械拉手、推手和拨手装置、光电自动保护装置、安全光栅检测装置等。 以上改良方案中，作业方式改良涉及的改造难度大、投入大，企业较难接受，从安全低费角度出发，现时最常见、快捷的改良方式是加装安全光栅检测装置，将人工作业区域用光栅进行检测并通过程控电器使之与原有冲压控制电路进行联锁，只有在工人送件完成、人手离开，冲压危险区域无人情况下才开启冲压类机械作业，从而保证工人作业的百分百安全及生产过程的可靠性。
用ps制作立体光栅图片的方法 一、调整图像 1、打开一幅设计好的分层图像 2、“图像”菜单——图像大小，分辨率设为100.227像素/厘米，宽高自己定。 二、光栅层制作 1、新建图层，隐藏其它图层，通过导航器把图像调到最大。 2、选择单列选框工具，在画布上单击；选择铅笔工具（把铅笔工具笔头放到8、9个像素），在选区上单击。 3、按Ctrl+Alt点右方向键7次，放开Ctrl+Alt键再点一次右方向键。 4、选择矩形选框工具、框选7个黑色，1个透明、宽度为8个像素的矩形区域。从编辑菜单里选择定义图案，点好。 5、清空当前图层：全选——删除——取消选择（Ctrl+D） 6、编辑——填充，使用图案，自定图案：选择最后一个自定的图案，点好——隐藏光栅层。 三、得到8个相似的图像 1、选择一个需要做立体的图层（除中景以外的其它图层） 2、复制一个副本（Ctrl+J），选择移动工具，点左方向键移动10次（具体移动次数参照移动次数表） 3、再复制、再移动（移动次数相同），循环操作，共复制移动7个图像（复制7个，加原来的一个，共8个图像） 四、分割排列图像 1、选择原图层，隐藏其它图层，载入光栅层选区（按着Ctrl单击光栅层），选择矩形选框工具。 2、按删除键（Delete）删除，按左方向键一次，选择上一层。 3、继续删除，循环操作，直到分割完其它复制的图层，取消选择（Ctrl+D）。 五、拼合图像：合并可见图层（Ctrl+Shift+E）。 六、至此，一个图层的立体操作完成。其它需要做立体的图层，同理按照上述步骤制作。只是移动次数与方向有所不同。 七、所有图层都制作完成以后，把光栅层删除。
世界上最好的中阶梯（Echelle）光栅的刻制 沈良华、徐子培编译 ICP光学性能 Thermo Elemental 的IRIS全谱直读ICP光谱仪一族采用了一个高度最佳化的光学系统，即其中阶梯光学系统与ICP光源和CID检测器达到最佳匹配，从而获得最大的光强输出。 Thermo Elemental有一个采用最好光学元件的悠久历史，以致她所生产的每台光谱仪都能保证得到最佳的性能。Thermo Elemental独特的、专业化的技能是生产高性能光学光栅的保证。在这份技术短文中(作者为Robert J. Krupa博士和Eugene R. Pereira光学光栅工程师)，我们很自豪地叙述了Thermo Elemental制造光学光栅的历史，并介绍了刻制世界上最好的中阶梯光栅的过程。 制造光学光栅的历史 光栅是光学光谱仪的心脏部分。在过去的50年中，电子、软件及自动化都得到快速的发展，而光栅的改进却是滞缓而固难。 1949年George R Harrison在马省理工学院（MIT）发明了中阶梯光栅。中阶梯光栅解决了一个在刻制光栅时所碰到的问题，即如何制止钻石工具的磨损问题。即使光栅是刻制在相当柔软的材料，如铝、金和铜上，当在金属表面上精细地加工光栅时， 这些金属也将很细微地磨损钻石工 具。钻石工具的磨损将导致整个光栅 刻槽形状的改变，使其分辨率降低而 杂散光增强。我们可以设想一下，在 一块面为50X100mm的空白光栅上， 刻制每毫米为2400线的光栅，钻石工 具将在表面材料上走动12000 m （相 当7.5英里）。为了获得优于2400条 /mm刻线光栅的分辨率，同时降低钻 石工具的走刀路程，Harrison设计了中 阶梯光栅，中阶梯光栅每毫米仅为50 条刻线，在相同的50X100mm的空白 光栅上，钻石工具走动250m（相当820 英尺）！今天，我们采用中阶梯光栅不但是因为减少了钻石刀头的磨损，而且是因为当它与棱镜交叉色散时可获得的高分辨率二维中阶梯光谱，该二维光谱与电荷转移阵列检测器（例如CID）实现最佳匹配。 原来的刻线机 在二十世纪50年代，Jarrell-Ash公司（Thermo Elemental的前生）先后研制了两台机械光栅刻制机。一号机具有可以在每英寸中刻制确切槽数的传动装置，而二号机可设定刻制每毫米特定的条数。上述机械中的关键部件，诸如Nitr-合金（Nitralloy）的滑
安全光幕如何选型： 了解安全光幕的等级风险，能有效保护员工的人生安全，一套安全光幕可能只要几百到几千，但是一起事故可能就要损失几万，甚至几十万。因此深圳西肯温馨提示：没有安装安全光幕的要尽早安。 接下来就是怎么选择适合自己产品的安全光幕，下面由深圳西肯工业技术有限公司的技术专家来简单说明下，让大家有个简单的认识，这样就不会盲目的选择。 第一步：根据您的设备对人造成的危险程度选择安全光幕的安全等级（简言之：重大伤亡，选择四级or 除去重大伤亡的选二级）。下图是安全等级的选择标准
第二步：根据您的客户需求是选择国外品牌还是国内品牌（一边选择四级的客户，都会选择国外品牌；四级安全光栅的接线相对复杂，二级安全光栅接线相对简单） 第三步：确定安全距离的大小（安全光栅形成的保护墙到危险源的垂直距离） 第三步：选择光轴间距。保护手指，一般选择10mm 间距；保护手掌一般选择选择20mm；保护脚或者是身体，一般选择40mm 间距的。当然安全距离很大的时候，上述原则不适用。以人体到达危险源前，设备能停止为原则。 第三步：根据您的保护高度，选择合适数量的光轴（大于4的偶数） 第四步: 选择信号输出（有多种信号输出，PNP*2，NPN*2，继电器，等）已经电源电压是220V，还是24V 第五步：选择对射距离（光幕截面尺寸小的，对射距离一般较近，小于3米；光幕截面尺寸大的，对射距离一般较远，大于3米。 第六步：选择放射器与接收器之间的同步方式（光同步：发射器与接收器之间没有任何连接，线同步：放射器与接受器之间有根线连接。） 第七步：选择安全光幕的结构类型，是选择大一点的，还是选择薄一点的，是否需要无盲区安全光幕， 第八步：选择安装方式（多种安装方式，L型侧面安装，L型上下安装，钢管支架方式，端盖自带安装孔等） 第九步：根据您的设备使用环境，考虑是否需要安全光幕抗电磁干扰，抗弧光及激光干扰，以及日光干扰，防水防尘，抗震等。（目前国内很多安全光幕自称是抗各种干扰，但是实际使用并不能抗各种干扰，这点需要我们的工程师朋友擦亮眼睛，不要买着便宜，用着贵，同时还耽误时间，给您造成困扰。） 第十步：安全光栅拿到之后要严格按使用说明书去接线维护，否则会失去应有的功能。 第十一步：定期检查及点检
常用元件 一：气动元件 A:常用品牌：SMC（日本）、亚德客（中国台湾）、小金井（日本）、气立可（中国台湾） 其它品牌：CKD(日本)、MAC(美国)、金器（中国台湾）、长拓（中国台湾） B:类别：1、气源处理：空气过滤器、减压阀、油雾器、压力表、冷却器、干燥器等。 2、控制元件：速度控制阀、电磁阀、电气比例阀、精密减压阀、 3、执行元件：气缸、气动滑台、摆动气缸、气爪、气动马达、真空吸盘等 4、检测元件：压力开关、流量开关 5、其它：液压缓冲器、磁性开关、管接头、单向阀、真空发生器等 二：液压元件 A:常用品牌：力士乐（德国）、油研（日本）、北部精机（中国台湾）、大金液压（日本） 其它品牌：榆次液压（中国）、派克（美国）、Atos阿托斯（意大利）。 B:类别：动力元件：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵 执行元件：液压缸：活塞液压缸、柱塞液压缸、摆动液压缸、组合液压缸 液压马达：齿轮式液压马达、叶片液压马达、柱塞液压马达 控制元件：方向控制阀：单向阀、换向阀 压力控制阀：溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等 流量控制阀：节流阀、调速阀、分流阀 辅助元件：蓄能器、过滤器、冷却器、加热器、油管、管接头、邮箱、压力计、流量计等 三：常用传感器 A:常用品牌：基恩士（日本）、欧姆龙（日本） 其它品牌：松下（日本）、神视（日本）、西克（德国）、西门子（德国） B:类别：接近传感器：1.当检测体为金属材料时，应选用高频振荡型接近传感器，该类型接 近传感器对铁镍、A3 钢类检测体检测最灵敏。对铝、黄铜和不锈钢 类检测体，其检测灵敏度就低。 2.当检测体为非金属材料时，如；木材、纸张、塑料、玻璃和水等， 应选用电容型接近传感器。 3.金属体和非金属要进行远距离检测和控制时，应选用光电型接近传 感器或超声波型接近传感器。 4.对于检测体为金属时，若检测灵敏度要求不高时，可选用价格低廉 的磁性接近传感器或霍尔式接近传感器。 常用欧姆龙E2E-系列（检测磁性金属） 光电传感器：常用：透过型、回归反射型、扩散反射型 其它：聚焦光束反射性、小光束限定反射型、固定距离型、光泽识别型光纤传感器：光电传感器的一种，适用于狭小空间和高精度。 安全光栅：光电安全装置通过发射红外线，产生保护光幕，当光幕被遮挡时，装置发出遮光信号，控制具有潜在危险的机械设备停止工作，避免发生安全 事故。 空气压力传感器：把气体压力的变化转变为电信号。设定值用来抽吸确认、就位确 认、漏测试等。
全息光栅的制作 一．【实验目的】 1、了解全息光栅的原理； 2、复习用马赫-曾德干涉仪搭光路并拍照； 3、学习对全息光栅的后处理。 二.【主要仪器及设备】 1.光学防震平台一个，支架、支杆及底座若干，旋转平台一个，带三维调节架及φ15 ~25μm针孔的针孔滤波器组合两套。 2.扩束透镜（20~40 倍显微物镜）两个，已知焦距的透镜一个，反射镜若干，分束器一个，光束衰减器两套。 3. 20mW He-Ne 激光器一台。 4.天津I 型全息干板，显影、定影设备和材料。 5.电子快门和曝光定时器一套。 三.【实验原理】 全息光栅的制作原理是：两束具有特定波面形状的光束干涉，在记录平面上形成亮暗相间的干涉条纹，用全息记录介质记录干涉条纹，经处理得到全息光栅。采用不同的波面形状可得到不同用途的全息光栅，采用不同的全息记录介质和处理过程可得到不同类型或不同用途的全息光栅（如正余弦光栅、矩形光栅、平面光栅和体光栅）。当参考光波和物光波都是点光源且与全息干板对称放置时可以在干板上形成平行直条纹图形，这便是全息光栅。采用线性曝光可以得到正弦振幅型全息光栅。从光的波动性出发，以光自身的干涉进行成像，并且利用全息照相的办法成像制作全息光栅。有多种光路可以制作全息光栅。其共同特点是①将入射细光束分束后形成两个点光源，经准直后形成两束平面波；②采用对称光路，可方便地得到等光程。我们常采用马赫-曾德干涉仪光路。 （一）马赫-曾德干涉仪法 （1）光栅制作原理与光栅频率的控制 用全息方法制作光栅, 实际上就是拍摄一张相干的两束平行光波产生的干涉条纹的照相底片, 如图1所示,当波长为λ的两束平行光以夹角θ交迭时, 在其干涉场中放置一块全息干版H , 经曝光、显影、定影、漂白等处理, 就得到一块全息光栅。相邻干涉条纹之间的距离即为光栅的空间周期d(实验中常称为光栅常数) 。 图1相干光干涉形成光栅的示意图
安全等级的划分及机器安全的常见处理 安全等级划分 根据EN 954-1标准,安全等级应分B,1,2,3,4共5个等级,最高的安全等级为category 4 . 在采用安全防护措施减少风险之前,必须确认机械的危险等级。只有确认了这台机械的危险等级之后，我们才能够得到安全防护措施（如安全光栅或安全控制电路）所要求的安全等级。该机械安全等级必须与危险等级一致。 附件内的图表取自EN954-2，附件B12/96，可以用于机械危险等级的确认。 S_伤害程度： 1= 轻伤（通常为可恢复性伤害） 2=重伤或死亡（通常为不可恢复性伤害） F_面临危险的时间和频率： 1=从无到经常发生 2=从经常发生到持续发生 P_避免危险的可能性： 1=在特定条件下可能 2=几乎不可能 你可以通过图表来判断自己的机械是属于什么危险等级，同时相应的安全等级也就可以确定了。 为了采取合理有效的安全保护措施，以达到CE认证的标准，首先必须对机器设备的危险性进行分析和评估。按照欧洲机器安全标准EN954-1标准，对机器设备进行“危险性评估”后可以得出其危险等级。危险等级可分为B,1,2,3,4共5级，等级B最低，等级4最高。机器设备的危险等级数是根据事故发生时人身受伤程度、事故发生几率和事故的可预防性来划分的，如下图所示： S_伤害的程度: 1= 轻伤 2= 重伤或死亡
F_面临危险的时间和频率: 1= 从无到经常发生 2= 从经常发生到持续发生 P_避免危险的可能性: 1= 在特定条件下可能 2= 几乎不可能 在等级2，3和4种，主要是通过电路结构上的设计来达到对安全功能的要求。在设计电路时，应采用工作极其安全可靠的元器件，可以不考虑这种元器件本身故障发生的可能性。 在实际应用上，等级2很少使用。就目前而言，绝大多数的工业机器都应使用等级3或4的安全保护措施，特别是一些及其危险的工业机器，如切纸机械、冲压机械、注塑机械等，必须使用等级4的安全保护措施。 安全标准分为A类标准（基本标准），B类标准（类别标准），C类标准（产品标准）。 A类标准规定的是所有机器都必须要符合的基本标准。在A类标准之下，是参考A类标准而制定的、对各种类别的机器做出规定的B类标准，B类标准并不是针对某一种具体的机器，而是对整个类别的机器的共性做出了规定。 B类标准又分为B1标准和B2标准，B1标准对与安全保护相关的参数做出了规定，如安全间距、表面温度、噪音等；B2标准规定的是对安全保护装置的具体要求，如双手按钮，安全门开关、安全地毯等。在B类标准的基础之上，制定了大量的C类标准，每一个C类标准都对一种具体的机器装置做出了详细的规定。
安全距离（S）= 人体接近速度 × 响应时间 + 附加距离（该距离随传感器的检测能力的不同而变化） 人体的检测 S = K × T + C40 < d ≦ 70 K = 1600 mm/s（接近速度[ 假定为人的步行速度]） T = 机器停止所需的最长时间+ 光栅响应时间 C = 850 mm（穿过距离[ 与人手臂标准长度相符的值]） 手和手指的检测 S=K × T + 8(d - 14) d ≦ 40 K = 2000 mm/s（接近速度[ 假定手的穿过速度]） T = 机器停止所需的最长时间+ 光栅响应时间 d = 光栅检测能力 注：如果S 大于或等于500 mm，则以K 值等于1600 再次进行计算。如果再次计算得出的S 值小于或等于500 mm，则将S 值设置为 500 mm。 机器停止所需的最长时间与安全距离之间的关系 公式中的T 值由下面两个参数构成。 T = 机器停止所需的最长时间+ 光栅响应时间（ON OFF） 当K（穿过速度）= 2000 mm/s 时例如，使用GL-R08H 光栅（其响应时间为0.0069 s）时 S = 2000 mm/s ×（机器停止所需的最长时间+ 0.0069 s） + C 如上文所示，将机器停止所需的最长时间乘以穿过速度（2000 mm/s），因此，即使机器停止所需的最长时间只增加1 秒，安全距离也会增加（2000 mm/s × 1 s = 2000 mm）。光栅响应时间每增加1 ms，安全距离会相应增加2 mm。
公式：S = K × T + C ?S: 最小距离（mm；见下图）≥ 100 mm ?K: 从基于人体接近速度（mm/s）得出的数据中提取的参数 ?T: 整个系统停止性能（s）T = t1（GL-R 系列最长响应时间）+ t2（机器停止所需的最长时间） ?C:穿过距离（mm） 当d ≤ 40: 8 × (d - 14) , C ≥ 0 当40 < d ≤ 70: 850 ?d: GL-R 系列的检测能力（mm） 计算示例 (1)-1 使用GL-R60H （检测能力d = 25 mm 且光轴数为60）时 条件: 工业应用 K = 2000 mm/s t1（GL-R60H 响应时间）= 0.0157 s t2（机器停止所需的最长时间）= 0.1 s C = 8 × (25 - 14) = 88 mm S = K × T + C = 2000 ×（0.1157）+ 88 = 319.4mm 如果S 大于500 mm，则以K 值等于1600 mm/s 再次进行计算。如果再次计算得出的S 值小于或等于500，则应将S 值设置为500。 计算示例 (1)-2 使用GL-R08L （检测能力d = 45 mm 且光轴数为8）时 条件:工业应用 K = 1600 mm/s t1（GL-R08L 响应时间）= 0.0069 s
一、光栅尺 将光源、圆型的旋转编码盘（编码盘的线数有360线到2400线数不同）和光电检测器件等组合在一起构成的通常称光电旋转编码器，码盘的线数决定了旋转角精度。同样两块长光栅（动尺和定尺）光栅的单位密度也决定了其单位精度，与光电检测器件等组合在一起构成的光栅传感器通常称为光栅尺。 旋转编码器每旋转一格光栅角，每一个光栅电信号对应一个旋转角或光栅尺每输出一个电信号，动尺移动一个栅距，输出电信号便变化一个周期，通过对信号变化周期的测量来测出动就与定就职相对位移。目前使用的光电旋转编码器与光栅尺的输出信号一般有两种形式，一是相位角相差90o的2路方波信号，二是相位依次相差90o的4路正弦信号。这些信号的空间位置周期为W。针对输出方波信号的光栅进行计数，而对于输出正弦波信号的光栅，经过整形可变为方波信号输出进行计数。就可以检测。输出方波的旋转编码器、光栅尺有A相、B相和Z 相三个电信号，A相信号为主信号，B相为副信号，两个信号周期相同，均为W，相位差90o。Z信号可以作为较准信号以消除累积误差。 二、光栅 光栅是结合数码科技与传统印刷的技术，能在特制的胶片上显现不同的特殊效果。在平面上展示栩栩如生的立体世界，电影般的流畅动画片段，匪夷所思的幻变效果。光栅是一张由条状透镜组成的薄片，当我们从镜头的一边看过去，将看到在薄片另一面上的一条很细的线条上的图像，而这条线的位置则由观察角度来决定。如果我们将这数幅在不同线条上的图像，对应于每个透镜的宽度，分别按顺序分行排列印刷在光栅薄片的背面上，当我们从不同角度通过透镜观察，将看到不同的图像。 光栅原理 光栅也称衍射光栅。是利用多缝衍射原理使光发生色散(分解为光谱)的光学元件。它是一块刻有大量平行等宽、等距狭缝(刻线)的平面玻璃或金属片。光栅的狭缝数量很大，一般每毫米几十至几千条。单色平行光通过光栅每个缝的衍射和各缝间的干涉，形成暗条纹很宽、明条纹很细的图样，这些锐细而明亮的条纹称作谱线。谱线的位置随波长而异，当复色光通过光栅后，不同波长的谱线在不同的位置出现而形成光谱。光通过光栅形成光谱是单缝衍射和多缝干涉的共同结果。[1] 衍射光栅在屏幕上产生的光谱线的位置，可用式（a+b)(sinφ ± sinθ) = kλ表示。式中a代表狭缝宽度，b代表狭缝间距，φ为衍射角，θ为光的入射方向与光栅平面法线之间的夹角，k为明条纹光谱级数（k=0，±1，±2……），λ为波长，a+b 称作光栅常数。用此式可以计算光波波长。光栅产生的条纹的特点是：明条纹很亮很窄，相邻明纹间的暗区很宽，衍射图样十分清晰。因而利用光栅衍射可以精确地测定波长。衍射光栅的分辨本领R=l/Dl=kN。其中N为狭缝数，狭缝数越多明条纹越亮、越细，光栅分辨本领就越高。增大缝数N提高分辨本领是光栅技术中的重要课题。 最早的光栅是1821年由德国科学家J.夫琅和费用细金属丝密排地绕在两平行细螺丝上制成的。因形如栅栏，故名为“光栅”。现代光栅是用精密的刻划机在玻璃或金属片上刻划而成的。光栅是光栅摄谱仪的核心组成部分，其种类很多。按所用光是透射还是反射分为透射光栅、反射光栅。反射光栅使用较为广泛；按其形状又分为平面光栅和凹面光栅。此外还有全息光栅、正交光栅、相光栅、闪耀光栅、阶梯光栅等。
全息光栅的制作及其参数测量 浏览次数：652次悬赏分：20 |解决时间：2010-12-16 23:14 |提问者：Dreamer成仙 请高人告诉我实验原理和方法。最好有图！！还有下列问题求助： 1.要拍摄一张优质的全息光栅要注意哪些主要环节？ 2.为什么制作全息光栅的显影密度要比制作全息图像时要大，即显影后的颜色要深？显影密度的具体数值与光栅常熟的大小有什么关系？ 3.拍摄全息光栅时，两束平行光的光程差大好还是小好？夹角大好还是小好？ 4.评价一张全息光栅主要特性参数有哪些？ 最佳答案 全息光栅的制作（实验报告）完美版 标签：光栅干片发散镜双缝白屏教育 设计性试验看似可怕，但实际操作还是比较简单的~ 我的实验报告，仅供参考~ 实验报告封面 全息光栅的制作 一、实验任务 设计并制作全息光栅，并测出其光栅常数，要求所制作的光栅不少于每毫米100条。 二、实验要求 1、设计三种以上制作全息光栅的方法，并进行比较。 2、设计制作全息光栅的完整步骤（包括拍摄和冲洗中的参数及注意事项），拍摄出全息光栅。 3、给出所制作的全息光栅的光栅常数值，进行不确定度计算、误差分析并做实验小结。 三、实验的基本物理原理 1、光栅产生的原理
光栅也称衍射光栅，是利用多缝衍射原理使光发生色散(分解为光谱)的光学元件。它是一块刻有大量平行等宽、等距狭缝(刻线)的平面玻璃或金属片。光栅的狭缝数量很大，一般每毫米几十至几千条。单色平行光通过光栅每个缝的衍射和各缝间的干涉，形成暗条纹很宽、明条纹很细的图样，这些锐细而明亮的条纹称作谱线。谱线的位置随波长而异，当复色光通过光栅后，不同波长的谱线在不同的位置出现而形成光谱。光通过光栅形成光谱是单缝衍射和多缝干涉的共同结果（如图1）。 图1 2、测量光栅常数的方法： 用测量显微镜测量； 用分光计，根据光栅方程d·sin =k 来测量； 用衍射法测量。激光通过光栅衍射，在较远的屏上，测出零级和一级衍射光斑的间距△x及屏到光栅的距离L，则光栅常数d= L/△x。 四、实验的具体方案及比较 1、洛埃镜改进法： 基本物理原理：洛埃镜的特点是一部分直射光和另一部分反射镜的反射光进行干涉，如原始光束是平行光，则可增加一全反镜，同样可做到一部分直射光和一部分镜面反射光进行干涉，从而制作全息光栅。 优点：这种方法省去了制造双缝的步骤。 缺点：光源必须十分靠近平面镜。 实验原理图： 图2 2、杨氏双缝干涉法： 基本物理原理：S1，S2为完全相同的线光源，P是屏幕上任意一点，它与S1，S2连线的中垂线交点S'相距x，与S1，S2相距为rl、r2，双缝间距离为d，双缝到屏幕的距离为L。 因双缝间距d远小于缝到屏的距离L，P点处的光程差： 图3 δ=r2-r1=dsinθ=dtgθ=dx/L sinθ=tgθ 这是因为θ角度很小的时候，可以近似认为相等。 干涉明条纹的位置可由干涉极大条件δ=kλ得： x=(L/d)kλ,
安全光栅技术规范 为确保所有机器或自动化程序设备能够保障操作员的安全，健康和安全工程师必须对显示出“明显而即刻”危险的关键动作，进行分析和鉴定。 程序中显示出的此类危险，例如金属和木材制造、冲压件、机器人、塑料制模、包装、印刷、纺织和一般制造。对于安全光栅、压敏垫、双手控制系统和无保护联锁的防护装置，必须谨慎分析其效用。 欧盟的连续机械安全法和相关技术规范，已经创建出一套世界上最全面的安全体制。需强制执行。 人体运动速度 为防止未识别风险威胁操作人员的安全，在BS EN ISO 13855：2010《机器安全-有关人体进场速度的安全保障定位》的引言部分，对安全隐患着重说明。 安全装置的不当定位，是最常见的违规原因之一。机器设计师必须确保，所有的保护措施能够迅速作出反应，以阻止人员伤害。 但也不必惊慌。规定及其实施的简单性，意味着要想符合规定其实很容易。首先，无论如何，由称职人员实施的精确测量是必不可少的。通过危险点到安全装置的距离和安全装置相对于危险位置的定位，得出测量结果。 应注意，安全工程师应遵守安全规范，以实现复杂的距离计算精确度，以及估算危险运动安全停止时间的准确性。 计算距离 以典型的手动进料压力机为例，如果放错了工件，普通操作人员的反应是试图在压力机下冲的过程中，抓住工件。这种为了节省损耗，减少计件工资罚款的做法是十分危险的。 操作人员的手速为每秒2m，防护光栅安装过于接近压力机意味着，操作人员的手会在压力机反应到光栅停止指令之前，接触到危险区，这可能会产生毁灭性的结果。 因此，计算准确的安全距离防止受伤至关重要。
见图1：典型的垂直光栅构造图，图中的S表示安全距离 垂直光栅： ?根据光栅规范，计算安全距离（安全接触或Srt），应将接触速度（K）乘以机器的反应总时间（T），再加上常量（C），即Srt = (K*T) + C。 全身接触检测多束光防护罩（通常为三或四根光束）： ?公式为：Srt = (K * T) + 850mm。 多光束： ?在通过光束网格时，最短安全距离应超过850mm以容纳臂长。 同时，标准中还说明了正确安装水平光栅、安全垫和双手控制器时，需要进行的计算。装置的定位和安装高度，是计算的重要参数。 危险接触 技工接触光栅的问题是2010年标准的全新内容。当以站姿接触时，从地平面往上的危险高度是光栅顶部光束高度的决定因素。 见图2：安全接触距离计算属于标准中的新增内容 安全接触距离： ?通过增加特殊测量常量（Cro），通过以下公式计算距离： Sro = (K*T) + Cro。 Cro来自下表：
光栅的制作方法 一般说来，任何一种具有空间周期性的衍屏的光学元件都可以称为光栅，如果在一块镀铝的光学玻璃毛胚上刻划一系列等宽，等距而平行的狭缝就是透射光栅。如在一块镀铝的光学玻璃毛胚上刻出一系列剖面结构象锯齿形状，等距而平行的刻线这就是一块反射光栅。 现代光栅是一系列刻划在铝膜上的平行性很好的划痕的总和，为了加强铝膜与玻璃板的结构的结合力，在它们之间镀一层铬膜或钛膜。在光学光谱区采用光栅刻划密度为0. 5—2400条／毫米。目前大量采用的600条／毫米，1200条／毫米，2400条／毫米。 为了保持划痕间距d无变化，因此对衍射光栅的刻划条件要求很严。经验证明，对光栅刻划室的温度要求保持0．01—0．0313变化范围，光栅刻划机工作台的水平振动不超过1—3微米，光栅刻划室应该清洁，要避免通风带来的灰尘，光栅刻划室的相对湿度不应超过60—70％。光栅毛胚大多应有学玻璃和熔融石英研磨制成，毛胚应该加工得很好，其表面形状和局部误差要求甚严。任何表面误差将使衍射光束的波前发生变形，从而影响成象质量和强度分布。为了提高真空紫外区反射率，铝膜上还镀上一层氟化镁。 制造光栅的方法有机械刻划，光电刻划，复制方法和全息照相刻划四种。机械刻划是古老方法，但可靠，间隙刻划技术比较成熟。但要刻划一块100X100mm 的光栅(刻划机的刻划速度为15—25条／分)计算须要4个昼夜。因此要求机器、环境在长时间内保持精确恒定不变。 光电刻划就是利用光电控制的方法可以在某种程度上排除光栅刻划过程中机械变动和环境条件改变所产生的各种刻划误差。它一方面提高了光栅刻划质量，另方面也能在一定程度上简化机械结构、降低个别零件的精度和对周围环境的要求。光栅复制光栅刻划时间长和效率低，因此成本很高，不能满足光谱仪器的需求。目前复制法有二种：一次复制法就是真空镀膜法。二次复制法是明胶复制法。一次复制法是一次制成，而二次复制法是先复制母光栅的划痕，然后用该划痕印划在毛胚的明胶上。二次复制的工艺比较烦琐，但需要设备和条件都比较简单，明胶法复制光栅质量是比母光栅差些。 还有刻制光栅的方法叫全息照相刻划法，其原理如下：二束相干光重叠会产生干涉条纹，其间距为。D=λ/2sinα其中入为光束波长，α为两束光干涉前的夹角。如图示激光的射出的相干光束，通过发散物镜O和针孔S，再经抛物镜P反射后落人两块平面反射镜P1和P2。由于平面镜P1和P2的反射使已分离的两束光成交于E面，其交角为2α。这两束光是相干的所以在正面产生干涉条纹，条纹的间距d。若在面上放置一块予先涂上抗光蚀层的毛胚，则在蚀层获得干涉条纹的空间潜象，经显影后则在毛胚上获得干涉条纹的立体象(全息象)，这就是透射衍射光栅。镀反射膜后可成为反射式衍射光栅。光栅的质量与膜层厚度同光
f 安全光栅C2000 多光束光电安全开关M2000 技术手册
1关于本说明书 本说明书的简介 本说明书提供了安全光栅C2000系列、多光束光电安全开关M2000系列、可测试的光电安全开关和控制器LE20的相关资料。主要内容包括： ?安全 ?设置与操作 ?应用 ?产品接口 ?维护 本说明书的服务对象 以下人员可参阅此说明书： ?机器设计人员 ?工厂计划人员 ?用户 ?负责安全的官员 ?维护人员 本说明书的内容 本说明书包括使用、订货和维护所必需的资料。详述了传感器的工作原理，应用及安装方法。如需更多的资料可直接向施克（SICK）光电公司中国／香港办事处索取。 本说明书中用到的标记 本说明书中用一些符号来标记一些应引起注意的重要信息： 注释产品的一些特殊性能的说明 说明为更好地理解产品某方面的技术性能而提供的一些背景资料 建议建议用户应采取的最好措施 警告信息！ 注意警告标记，避免发生意外事故。
2使用安全须知 专家指导 为保证安全，安装和电气接线只能由具有相关知识的专业人士进行。针对各个环节，需要以下技能： 安装 ?具有机械安装经验 ?熟悉车间现有的安全标准 电气接线 ?具有电气接线经验 ?熟悉现有的电气安全标准 测试与初始启动 有些国家和地区要求测试与初始启动必须由专业人士来进行。 操作 操作者在使用光电安全设备前，必须由有关专家进行指导培训。 装置的使用 C2000、M2000和可测试的光电安全开关 安全光栅C2000是用来对机器和设备周围的危险区进行手臂安全保护的。多光束光电安全开关M2000和可测试的光电安全开关是用来防止人员进入机器和设备周围的危险区。 因此，这些安全装置必须安装于危险区的入口处。当至少有一条光束被遮断时，机器的危险动作就会被停止。 注释：C2000和M2000可单独使用，也可和安全控制装置、紧急停机装置或控制器LE20 一起使用组成完整的安全控制系统。可测试的光电安全开关用做安全功能时，必须和控制器LE20一起使用。
实验三 全息光栅的制作 【实验目的】 1、了解用全息方法制作一维光栅和二维正交光栅的基本原理。 2、掌握全息实验光路的基本调节方法和制作技巧。 3、初步了解全息干涉的处理方法。 【实验原理】 由光的干涉原理可知，两束平行的相干光干涉，干涉场是一组明暗相间的等间隔的干涉条纹，其周期由两束平行线的夹角和光波波长确定，若将全息记录干版置于该干涉场中，则干版上记录到得干涉条纹将呈现等间隔的干涉直线条纹，这就是全息光栅。采用不同的全息记录介质和处理过程可得到不同类型或不同用途的全息光栅（如正余弦光栅、矩形光栅、平面光栅和体光栅）。下面介绍制作平面全息光栅的制作。 设两束平行光的夹角为θ，光波波长为λ，且两束平行光对于全息干版呈对称入射，如下图所示。显然，干板记录的全息光栅的透射率应该呈余弦函数分布，称为余弦光栅。由干涉原理可知，全息光栅周期d 由下式确定： ( ) 012sin /2d f λθ== （1） 0f 为光栅空间频率，用来表征光栅线密度特性，其单位通常为lp/mm （lp 表示“线对”，指一条亮纹和一条暗纹构成的一个线对，对应光栅的一个周期）。由式1可知，通过改变两束光之间的夹角可以得到不同空间周期或频率的全息光栅。对于低频光栅，两束平行光的夹角很小，利用小角度近似，可以用下式来计算光栅的周期和频率： 01d f λθ =≈ （2） 1. 全息光栅的记录光路 记录全息光栅的光路有多种，图1和图2是其中常见的两种光路。 图1所示光路中
BS ：分光比为1:1的分束镜 S 、A ：电子快门和光强衰减器（不用） M1、M2：全反镜 L1、L2和L3、L4：两路扩束准直 H ：全息干板 图1 全息光栅记录光路之一 从图 1可知，θ很小时，有()tan /2/2/D l θθ≈=，则012l d f D λ= ≈，实验中可用此式来估算低频光栅的空间周期和空间频率。 图2所示光路是马赫—曾德干涉仪光路。利用该光路所形成的全息光栅的空间周期和空间频率仍可用式（1）和式（2）来确定。实验中可用图2(b)所示的方法来测量计算光栅的空间周期和空间频率，其中L 时焦距已知的透镜，把它放在图2(a)所示光路中的全息干板H 处，在透镜后焦面上测量得到两束平行光束会聚点之间的距离2D ，则有()tan /2/2/D f θθ≈=成
光纤光栅制作方法<2> 3）chirp光纤光栅的制作a）两次曝光法这种方法可采用较简单的制作均匀光纤光栅的曝光光路。第一次曝光在光纤上并不形成光栅，而是仅形成一个渐变的折射率梯度，第二次曝光过程则是在第一次曝光区域上继续写入周期均匀的光栅，两次效应迭加便构成了一个chirp光栅。这种方法的优点是利用了制作均匀光栅的曝光光路，使得制作方法大大简化。b）光纤弯曲法这是在均匀光栅中引人光纤的机械变形，形成chirp光栅的一种方法，由于光纤的弯曲角度渐变，造成光栅的周期渐变。这种方法引入的chirp量不能过大，否则栅齿倾斜，会引起导模耦合成包层模而造成附加损耗。c）锥形光纤法这是利用锥形光纤形成chirp光栅的一种方法。可以在锥形光纤两端施加应力发生形变，然后写人均匀周期的光栅，应力释放后，由于锥体各部分的伸长形变不同，造成光栅周期的轴向发生均匀变化，形成chirp光栅。也可以先在锥形光纤上写人均匀光栅，然后再施加应力，可以得到相同的效果。d）应力梯度法与锥形光纤法原理相同，只是光纤中应力大小是通过将光纤粘在底座上的胶含量来调节。它的优点是可以分别调节中心波长和光栅的带宽，这对于制作高性能的色散补偿器具有重要的意义。e）复合chirp光栅法将一列不同周期的均匀光栅顺序写在光纤上，它最大限度地应用了制作均匀光纤光栅的工艺简单性，具有很大的灵活性。f）chirp光栅的全总干涉法制作这种制作chirp光栅的基本原理是通过在双光束全息光路系统中加入往面镜，使两束光的干涉角度沿着光纤轴向发生连续变化，从而造成光纤的纤芯折射率发生周期性渐变，形成chirp光纤光栅。4）新的光纤光栅制作方法a）直接写入法直接写入法是指在制作光纤光栅时，无须剥去光纤的涂覆层而直接在纤芯上写人光纤光栅的方法。此法关键是采用对紫外光透明的材料作为光纤的涂覆层。目前报道的光纤涂覆层有采用丙烯酸酯或general electric rtv615硅胶，通过加大紫外光强度、减小涂覆层厚度以及对光纤氢载等方法可以有效提高光纤光栅的写入时间。这种方法解决了以往传统方法中必须采用课光纤的弊端，减少了对光纤光栅制作完后要立即进行涂覆的工艺复杂性，具有很好的应用前景。b）在线成栅法这是最新出现的一种成栅方法。南安普敦大学的ldong等人采用脉冲单点激射的方法，首次实现了光纤拉制过程中写人光纤光栅的实验。它是在光纤拉制过程中在探光纤上直接写入光栅。通过对干涉系统中两束干涉光夹角的调节，可在线自动写入反射波长不同的一系列光纤光栅。使用这种方法，制造工艺简单，能连续大批量地制造光纤光栅，提高了光栅性能的稳定性，它的技术关键是要对所使用的准分子激光光束截面进行改进才能满足实用化的要求。c）光纤刻槽拉伸法用精密切割机对光纤进行周期性机械刻槽，用氢气火焰对v型槽区域的光泽进行拉伸退火，熔融玻璃表面应力的影响，以及v型槽一边的光纤的纤芯不平衡等因素，纤芯产生周期性的畸变，导致纤芯折射率的周期性变化。利用此方法已经成功研制成的长周期光纤光栅，具有很好的宽阻带特性（30nm），可应用于宽阻带滤波器的波分复用系统。这种方法的缺点是机械加工的精度要求较高，目前很少被采用。d）微透镜阵列法这种写入长周期光纤光栅方法的关键技术是采用一种微透镜阵列，将一平行的宽柬难分子激光聚焦成平行等间距的光条纹，投影到单模光纤上，其中相邻微透镜之间无间隙，其中心间距决定了写人光栅的空间周期。这种方法写入一个长周期光纤光栅仅需10s，大大提高了写入效率。通过控制写入时间和写入光栅的总长度，可以用同一块微透镜模板写入不同波长、不同透射率的长周期光栅。这种方法的缺点是做透镜模板制作非常困难，使它的应用受到了限制。e）用聚焦二氧化碳激光器写入lpg 采用10.6μm自由空间二氧化碳激光器对光纤直接曝光，通过计算机控制平移台，实现光纤的准直和固定及曝光间距的控制，可以写入不同周期的长周期光栅。这种方法无须采用紫外光，对光纤可以不用载氢处理，这种方法具有很好的应用前景。f）移动平台法利用一个周期不变的相位掩膜，可以写入调瞅、波长任意的光纤bragg光栅，通过改变光束的聚焦，可以写入阶跃chirp光栅。实验结构的主体包括两个移动平台，相位掩膜与光纤固定在一起，可以移动。改变两个透镜之间的距离就可以改变写入光纤的布拉格波长，控制每个基本光栅的曝光时间可控制切趾光栅剖面，这对于抑制反射谱中旁瓣的影响具有重要的意义。g）用聚焦离子束写入光纤光栅利用聚焦离子束（focused ion beam：fib）可以写入任意的光纤光栅结构，fib既可以采用研磨方式，也可以采用沉积方式。光栅研磨出的槽离纤芯只有几μm，研磨15～20个槽即可获得高的反射率，槽数越多反射越大。研磨方法简单但实现不易，常用的方法是用氟化氢腐蚀掉部分包层后开始研磨，但光纤研磨下来的物质充电沉积在研磨区，将会降低研磨效率，并且由于材料的再沉积，糟的深宽比将被限制在一个较小的值。研磨时间取决于研磨材料和束电流。这种方法的关键是要解决工艺难度，才有可能获得广泛的应用。3结束语对光纤通信而
光电保护器厂家教你如何正确使用光幕保护装置 冲床生产使用者如何正确使用红外线安全光幕等安全保护装置，怎么避免生产安全事故的发 生 第一、对人的要求： 使用手用安全工具这样可以避免因模具设计不合理及设备突发故障所引起的事故。常见的 安全工具有：弹性加钳、专用加钳、磁性吸盘、镊、钳、钩等。 使用者的思想意识戒急戒躁细心专注 第二、对模具采取防护措施包括在光电保护器模具周围设置防护板(罩)和对模具结构进行改进。如缩小模具危险面积，扩大安全空间；设置机械出料装置，在不影响模具强度和产品质 量的前提下，将原来的各种手工送料的单工序模具加以改进，以提高安全性。 第三、加装安全防护装置在冲压设备和模具上设置安全防护装置或采用劳动强度小、使用 方便灵活的手工工具，也是当前条件下实现冲压作业安全的有效措施。如采用手工工具、模 具防护罩、机械进出装置、双按钮开关、机械拉手、推手和拨手装置、光电自动保护装置等。冲压设备的防护装置形式较多，按结构分为机械式、按钮式、光电式、感应式等。 光电保护器是由一套光电开关与机械装置组合而成的，当操作者的手进入模具区内时，光束 受阻，发出电信号，从而达到滑块停止动作、不能下行的目的，保证操作者的安全。光电保 护装置有红外线光电保护装置和白炽光电保护装置两种。由于光电式保护装置使用方便，对 作业基本无干扰，故应用较广。 第四、光电保护器防护装置使用说明安全防护装置是目前保护冲压机械操作者人身安全的 一种最有效的安全保护装置，它比防护栅栏、机械拉手、机械拨手等保护装置的保护效果更好，避免在生产过程中因操作不当或机器出现故障而导致安全事故的发生。适用于普通冲床（本公司配有整套改装装置，可使普通冲床更安全运行。）、高性能冲床、机械压力机、液 压式压力机、压膜机、剪板机、工业机械手、包装设备及其他自动化设备也可用于多面区域 保护或防盗。