【摘 要】
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均匀介质构成的圆柱被激光照射后，散射光干涉形成一阶彩虹图像，根据彩虹的频谱结构，可以实现圆柱直径的测量。结合理论及实验对双层圆柱双一阶彩虹的光强分布及频谱特性进行了研究。基于Debye 理论，通过数值计算几种干涉结构的频谱，获知双一阶彩虹频谱中4 个特征峰的成因。将与均匀圆柱叠加波结构频率成因相似的特征频率F3 进行单独分析, 发现F3 与双层柱体的外直径存在线性依赖关系；而且随着圆柱内外层折射率、内直径等参数的变化，直线斜率发生变化。F3
【机 构】
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江南大学机械工程学院江苏省食品先进制造装备技术重点实验室,江苏无锡214122
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均匀介质构成的圆柱被激光照射后，散射光干涉形成一阶彩虹图像，根据彩虹的频谱结构，可以实现圆柱直径的测量。结合理论及实验对双层圆柱双一阶彩虹的光强分布及频谱特性进行了研究。基于Debye 理论，通过数值计算几种干涉结构的频谱，获知双一阶彩虹频谱中4 个特征峰的成因。将与均匀圆柱叠加波结构频率成因相似的特征频率F3 进行单独分析, 发现F3 与双层柱体的外直径存在线性依赖关系；而且随着圆柱内外层折射率、内直径等参数的变化，直线斜率发生变化。F3与内直径无明显的线性依赖关系。通过构建实验系统拍摄了双一阶彩虹，并对其频谱进行了研究。由于双层圆柱中内直径、外层折射率对彩虹图像影响较大，在这两个参数确定的前提下，由F3 确定的外直径的相对误差约为2%。
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