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公开(公告)号：CN119803271B
公开(公告)日：2025-05-16
申请号：CN202510285596.2
申请日：2025-03-11
Applicant: 河南百合特种光学研究院有限公司 , 郑州轻工业大学
IPC: G01B9/02 , G01B9/0209 , G01B11/02
Abstract: 本发明公开了一种应用于受限空间的高精度涡旋光干涉位移传感器，包括边发射激光芯片、微纳螺旋相位板、道威棱镜、反射镜、盖板、光电探测器、封装基体等，采用光机电集成结构设计。所述发射激光芯片的两端有微纳螺旋相位板，左侧激光经过微纳螺旋相位板后成为涡旋光束，右侧激光经过微纳螺旋相位板、道威棱镜后成为与左侧激光共轭的涡旋光束，左右两侧共轭涡旋光束经反射镜、透镜后入射至光栅，经过光栅衍射后，左右两侧共轭涡旋光束的衍射光束汇合相干，涡旋干涉光场被光电探测器接收，进而从相干光场中解析出光栅位移。本发明实现了涡旋光干涉位移传感器的微型化，适用于精密运动模组、精密仪器等领域受限空间场景下的高精度位移测量。
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公开(公告)号：CN119958429A
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202510236938.1
申请日：2025-03-01
Applicant: 郑州轻工业大学
IPC: G01B11/02
Abstract: 一种微型集成化的精密光栅涡旋干涉位移传感器，采用光机电集成化结构设计，主要包括激光二极管芯片、集成相位调制微纳超表面和透镜的封装盖板、分光片、光电探测器。激光二极管芯片发出的激光经过相位调制微纳超表面后，从高斯光束转换为涡旋光束，涡旋光束入射至光栅发生衍射，对称级次的衍射光经透镜入射至分光片，在分光片处汇合形成涡旋光共轭相干，相干光场由探测器转换为图像信号和电信号，进而解析出待测位移。将精密光栅涡旋干涉位移传感器结构进行集成设计，缩短涡旋衍射光束的干涉光路光程，减少空气扰动影响，提高测量精度；实现了精密光栅涡旋干涉位移传感器体积的微型化，与目前常用半导体工艺兼容，可形成光学MEMS位移传感器。
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公开(公告)号：CN118031851A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410209942.4
申请日：2024-02-26
Applicant: 郑州轻工业大学
IPC: G01B11/26
Abstract: 圆光栅测角技术是超精密转台测量系统重要组成部分，为了提高超精密转台角度测量系统的精度，针对多读数头组合均布测量中存在特定误差幅值残留的问题，本发明提出一种基于圆光栅组合均布读数系统的多阶误差补偿方法。基于圆光栅测角原理，对圆光栅测量系统中的误差来源及其特性进行归纳分析，将误差按照频率关系进行划分并以此为根据搭建误差数学模型，通过数学推导和仿真计算指出多读数头均布组合实现多阶误差补偿的原理。结果表明，相比于传统的光栅读数头测量系统，其测量精度得到了提高，实现了高精度角度测量，证明了多阶误差补偿方法的有效性。
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公开(公告)号：CN116026429A
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202211477810.7
申请日：2022-11-23
Applicant: 郑州轻工业大学 , 武汉海默机器人有限公司
IPC: G01F15/07
Abstract: 本发明为一种正余弦位移传感信号的线性转换及位移解析方法，包括以下步骤：S1)基于傅里叶级数逼近，构建线性转换函数，将非线性正余弦位移传感信号转换为线性传感信号；S2)构建位移辨向信号，实现线性传感信号的斜率自适应判别及变换；S3)对线性传感信号进行幅值切割细分，得到正交细分脉冲信号；S4)对正交细分脉冲信号进行正向和反向计数，得到细分脉冲总数；S5)细分脉冲总数乘以脉冲当量，得到解析位移。采用A/D+FPGA的硬件架构，开发所述正余弦位移传感信号的线性转换及位移解析电路，位移解析的理论误差低至正余弦位移传感信号周期的±0.054％，可用于光电编码器和磁电编码器，实现深亚微米精度位移测量。
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公开(公告)号：CN116021159B
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202211691179.0
申请日：2022-12-28
Applicant: 郑州轻工业大学 , 武汉海默机器人有限公司
IPC: B23K26/362 , B23K26/70
Abstract: 本发明公开了一种时空参量协同控制的超长钢带光栅飞秒激光制造系统及制造方法，牵引辊作为主动辊以空域角速度ω1转动，驱动钢带基材从放卷辊匀速水平移动输出；线型飞秒激光单元在电子快门时域开关频率f的调控下，对钢带基材进行定域刻线形成光栅尺；清洗单元对光栅尺进行清洗；收卷辊完成光栅尺的成卷储存；监测单元用于对光栅制造质量和收卷外径的实时监测；辅助辊系用于保证制造系统的平稳传动。本发明以辊系传动实现超长钢带基材持续匀速水平移动，以电子快门调控的线型飞秒激光实现超长钢带光栅制造，通过空域参量ω1和时域参量f的协同控制，实现钢带光栅结构尺度和精度的调控，为超长钢带光栅的高精、高效制造提供了一种新技术。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115549779B
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202210171361.7
申请日：2022-02-24
Applicant: 郑州轻工业大学
IPC: H04B10/079 , H04B10/11 , H04B13/02 , H04B17/391
Abstract: 本发明公开了一种非均匀部分相干光在空海链路湍流中传输的仿真方法，包括以下步骤：S1：非均匀部分相干光建模；S2：空海湍流链路建模；S3：非均匀部分相干光在空海湍流链路中传输的建模；S4：获得到达接收平面的光场；S5：计算接收平面上的光强；S6：计算孔径平均闪烁指数；S7：计算光链路的信噪比。本发明主要解决现有技术中实际的空海链路实验平台搭建难度比较大的问题。本发明的仿真方法可模拟光束在空海链路湍流环境中的传输，同时可实现湍流环境的自主控制，非常便于采用控制变量的方法研究光束和湍流的各项参量对光束传输特性的影响规律，从而探索具有较强抗湍流能力的光载波，改善空间光通信系统的性能。
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公开(公告)号：CN116678301A
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202310615409.3
申请日：2022-10-17
Applicant: 郑州轻工业大学
IPC: G01B7/02
Abstract: 一种用于磁栅位移传感器的单场扫描装置，由M组扫描探测单元组成，每组扫描探测单元由N个微尺度霍尔元件构成。N个微尺度霍尔元件(编号为A1，A2，...，AN)等间距地分布在一个磁栅位移传感器栅距Λ内，编号相同的微尺度霍尔元件信号线连接在一起。扫描时把用于感知磁栅位移传感器磁场变化的霍尔元件在空间彼此混合，最终输出的传感信号由多个具有不同空间位置、相同相位关系的微尺度霍尔元件共同产生，相比与现有磁栅位移传感器四场扫描方式，其具有误差均化效应，当磁栅位移传感器局部污染或个别感应元件失效时，本发明依旧可以输出高质量、高可靠性的传感信号，从而提高磁栅位移传感器的服役精度和可靠性。
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公开(公告)号：CN116329602A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310404866.8
申请日：2023-04-17
Applicant: 郑州轻工业大学
Abstract: 本发明公开了一种精密定位装置，包括底座，所述底座的底面固定连接有支腿，所述底座的内壁固定连接有环形架，所述底座的上方位于环形架的位置设置有夹持机构，所述底座的上表面固定连接有支板，所述支板远离底座的一面固定连接有顶板，此精密定位装置，通过电机、控制组件和调节机构之间的的配合，在调节结构的作用下能够对钻孔的位置进行定位，使钻出的孔呈圆形阵列均匀分布，且能够同时对钻孔设备进行定位，且能够使若干方形板呈圆形阵列分布，进而不用对每个钻孔设备进行调节，解决了目前的零部件在固定之后，需要对钻杆的位置依次进行精密定位，过程较为复杂，进而影响圆形的零部件打孔效率的问题。
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公开(公告)号：CN114781038A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210492684.6
申请日：2022-05-07
Applicant: 郑州轻工业大学
IPC: G06F30/13 , G06F30/23 , G06F111/04 , G06F119/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种尺寸参数及加工参数的优化方法，优化对象是设计参数；构造轴桥设计制造一体优化模型的目标函数以及设计参数的约束函数；按公式一即轴桥设计制造一体优化模型，通过序列二次规划对轴桥尺寸参数及轴桥加工参数进行优化：求解获得最优的轴桥尺寸参数及轴桥加工参数。本发明通过公式一进行迭代计算，可由初始现有轴桥的相关参数计算出各设计参数的优化值，既满足约束阈值、又使得最小，使最终得到的轴桥尺寸参数和轴桥加工参数能够在保证性能目标的前提下实现成本最优。本发明还提供了使用该优化方法制造的轴桥。
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公开(公告)号：CN115854884B
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202211408267.5
申请日：2022-11-10
Applicant: 郑州轻工业大学
IPC: G01B11/02
Abstract: 一种孪生结构光场动态调制的纳米位移传感器及测量方法，利用微纳光学结构干涉成像过程的自修复效应，孪生构建高精度(超越微纳结构本体精度)、高稳定(无热变形)的结构光场，作为测量基准。传感器包括光场孪生、光场调制、光场感知、解调电路等模块，测量过程为：所述光场孪生模块固定，投影结构光场作为测量基准；所述光场调制模块产生调制信号S1，调制得到动态结构光场；所述光场感知模块随被测目标运动，探测动态结构光场产生时空传感信号S2；所述解调电路模块，通过对S1和S2进行高频时钟脉冲插分，解得被测位移。本发明实现了测量基准从传统栅线向结构光场的演变、感知信息从传统空域向时空域的拓展，具有高精度、高分辨等特点。
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