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❤️ 内容介绍
在现代科学和工程领域中,测量和观测是非常重要的任务。无论是在实验室中进行基础研究,还是在工业中进行质量控制,准确地测量和观测都是成功的关键。径向剪切干涉仪 (RSI) 是一种用于测量光学和机械系统中微小位移和变形的高精度仪器。
RSI 是一种基于干涉原理的测量仪器。干涉是一种光学现象,当两束光线相遇并叠加时,它们会产生干涉条纹。通过观察和分析这些干涉条纹,我们可以推断出光线的相位差和光程差,从而得到被测量物体的位移和变形信息。
RSI 的工作原理是利用径向剪切干涉技术。它包括一个光源、一个分束器、一个反射镜和一个探测器。光源发出的光线经过分束器分成两束,一束经过反射镜反射后再次通过分束器,与另一束光线相遇并叠加。当被测量物体发生微小位移或变形时,两束光线的相位差会发生变化,从而产生干涉条纹。探测器会捕捉到这些干涉条纹,并将其转换成电信号,进一步进行分析和处理。
RSI 的优点之一是其高精度和高灵敏度。由于采用了干涉原理,它可以测量微小的位移和变形,甚至可以达到亚纳米级别的精度。这使得 RSI 在许多领域中得到了广泛的应用,例如材料科学、纳米技术、光学工程和生物医学等。
除了高精度和高灵敏度外,RSI 还具有非接触性和实时性的优点。由于它不需要物理接触被测量物体,因此可以避免对物体造成损伤或干扰。此外,RSI 可以实时地获取位移和变形信息,使得及时的反馈和调整成为可能。
然而,RSI 也存在一些挑战和限制。首先,由于干涉技术的复杂性,RSI 的设备和操作都需要一定的专业知识和技能。其次,由于环境的干扰和噪音,如振动和温度变化,可能会对测量结果产生影响。因此,在使用 RSI 进行测量时,需要采取相应的措施来减小这些干扰。
总的来说,径向剪切干涉仪 (RSI) 是一种高精度的测量仪器,可以用于测量光学和机械系统中微小位移和变形。它的优点包括高精度、高灵敏度、非接触性和实时性。尽管存在一些挑战和限制,但 RSI 在科学和工程领域中的应用潜力仍然巨大。随着技术的进步和改进,RSI 可能会在更多领域中得到广泛应用,并为我们带来更多的发现和创新。
🔥核心代码
function Mmatrix_generator(maxTerm,varargin)
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%% Matlab RSI Matrix generator %%%%
%%%% Creation date : 2023.08.26 %%%%
%%%% Modified date : 2023.08.26 %%%%
%%%% Author : VU TIEN DUNG %%%%
%%%% Seoultech - POM Lab %%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% input 1: maxTerm
% varargin{}: for other purposes
rho=sym('rho');
% points = length(rho);
points = 1;
a=sym('a','real');
% a=1.2;
Rmatrix=[];
Rmatrix_a=[];
nmVec=[];
for j = 1:maxTerm
i = 0; % index for polynomials
n = 0; m = 0;
while i<=j
flag = 0;
for m = 0:n
if mod(n-m, 2)==0
i = i+1;
if i==j
flag = 1;
break % out of for
end
if m~=0 % ~= : not equal
i = i+1;
if i==j
flag = 1;
break % out of for
end
end
end
end
if flag == 1
% [j m n]
break % out of while
end
n=n+1;
end
radialPoly = zeros(points,1);
radialPoly_a = zeros(points,1);
for k = 0:(n-m)/2
coef = (-1)^k*factorial(n-k) / ...
(factorial(k)*factorial((n+m)/2-k)*factorial((n-m)/2-k));
power = n-2*k;
radialPoly = radialPoly + coef * rho.^power;
radialPoly_a = radialPoly_a + coef * rho.^power * a.^power;
end
if m==0
radialPoly = sqrt(n+1)*radialPoly;
radialPoly_a = sqrt(n+1)*radialPoly_a;
else
radialPoly = sqrt(2)*sqrt(n+1)*radialPoly ;
radialPoly_a = sqrt(2)*sqrt(n+1)*radialPoly_a;
if mod(j,2)==1
m=-m;
end
end
Rmatrix=[Rmatrix;radialPoly];
Rmatrix_a=[Rmatrix_a;radialPoly_a];
nmVec=[nmVec;n m];
end
%%
le=length(Rmatrix);
M=sym('M%d_%d',[le le]);
for i=1:le
M(i,i+1:end)=0;
n_t=nmVec(i,1);
m_t=nmVec(i,2);
ind=(nmVec(1:i,2)==m_t & nmVec(1:i,1)<= n_t);
b=M(i,ind);
M(i,~ind)=0;
c=coeffs(M(i,:)*Rmatrix-Rmatrix_a(i),rho);
if length(b)>1
b2=circshift(b,1);
s=solve(c==0,b2);
sc=struct2cell(s);
sc2=circshift(sc,length(b)-1);
else
sc2=solve(c==0,b);
end
M(i,ind)=sc2';
end
Mout=simplify(M);
%Msave=M';
if nargin >= 2
end
saveFilename = sprintf('rsiMatrix%d.mat',maxTerm);
save(saveFilename,'Mout');
❤️ 运行结果
⛄ 参考文献
[1] 马力,韩道福.用双光收缩式径向剪切干涉仪测量气体温度场[J].光学学报, 2005, 25(11):4.DOI:10.3321/j.issn:0253-2239.2005.11.011.
[2] 刘尧,白福忠,吴亚琴,等.一种对比度可调的共光路径向剪切移相干涉仪[J].光学学报, 2013(6):6.DOI:CNKI:SUN:GXXB.0.2013-06-040.
[3] 王仲平,马力,韩道福,等.径向剪切干涉波面重建法检测非球面透镜[J].南昌大学学报:理科版, 2006, 30(2):4.DOI:10.3969/j.issn.1006-0464.2006.02.018.
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4 无人机应用方面
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5 无线传感器定位及布局方面
传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化
6 信号处理方面
信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化
7 电力系统方面
微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置
8 元胞自动机方面
交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长 火灾扩散
9 雷达方面
卡尔曼滤波跟踪、航迹关联、航迹融合、状态估计