激光干涉仪测量机床精度的准直调节技巧

激光干涉仪具有测量速度快、测量精度高、测量范围大、分辨力高等优点。随着数控机床的广泛应用,使用激光干涉仪对数控机床进行定位精度检测,已经成为公认的检测方法。在检测的准备过程中,准直光路通常会占用较长的时间,介绍一种快速准直光路的测量技巧,通过综合规划三轴测量先后顺序,充分利用已经调好的光路准直条件,快速有效地调节有90°光路旋转轴的测量准直工作,节省了工作时间,提高了工作效率。     

光纤速度干涉仪中的光耦合及数据采集

光纤速度干涉仪中的光耦合及数据采集宋琴香胡燕妮王华（国防科技大学应用物理系长沙４１００７３）光纤速度干涉仪突破了传统的光路折叠而达到延时的光学臂作法，采用一根自聚焦型多模光纤作为延迟臂的新方案，不仅扩大了测速范围，提高测量精度，而且简化光路结构，调节...     

基于激光自混合干涉法的微振动测量

激光自混合干涉法由于其测量精度高、光路简单、准直性好等优点,十分适合于微小振动的测量.然而在测量微振动时,由于被测目标振幅微小且大多情况下其表面反射系数很低,造成测量信号的幅值较小以及光反馈导致的信号波形倾斜不明显,给测量信号解调带来了很大难度.在自混合干涉光路中添加一个预反馈镜,构成带预反馈的干涉光路系统,可将测量信号增强2~4倍.同时,推导"基频-极值点判定算法"的频率幅值解调公式,建立了模型算法,实现自混合干涉信号的解调.理论分析和实验表明,频率测量的误差小于2.5%,振幅测量的误差小于5%.      

检测微弱超声的线偏振光外差干涉系统

检测微弱的激光超声,要求系统具有较高的灵敏度。为此,采用相干性高的线偏振光作为光源,设计了线偏振光外差干涉检测系统。该系统利用光阑消除光学噪声,有效地控制了回授光对光路的影响;以1级光作为参照,使光路调节更为容易。实验结果显示,该系统能获得较好的外差信号。     

激光表面形貌纳米测量的研究

测量设备由光路单元、数字鉴相单元、A/D变换单元、测量平台、PC机及相应的软件组成.利用激光的Raman-Nath衍射和光干涉的原理,该设备通过光探针得到测量和参考正弦波的相位差;PC机计算与该相位差成线性关系的工件表面的起伏变化量,通过测量平台完成表面形貌的钠米测量.该设备的实际测量精度为3nm.     

基于三稳频激光波长的相移干涉测量法修正空气折射率湿度参数

针对公式法测量空气折射率受到Cd光源频率稳定性低和应用温度区间小的影响,其湿度修正误差不适应当前光学精密测量的实际需求的问题,提出了基于相移干涉光路的折射率测量光路.该光路由一个相移干涉光路和一个辅助角度测量干涉光路组成,并采用3个高精度稳频波长作为光源（532,633,780 nm）.在14.6~24.0℃温度区间内进行实验,获得了对湿度的修正系数并得到修正公式.将其用于实验比对,表明所得公式的测量精度优于Boensch公式.      

Fe:LiNbO3晶体角度复用全息实验研究

研究了以掺铁铌酸锂(Fe∶LiNbO_3)晶体为记录介质的光折变体的全息记录和读出特性.搭建了角度复用光折变体全息记录的实验光路,记录了光折变全息图.实验研究了Fe∶LiNbO_3晶体的响应灵敏度,测量了光折变体全息记录和读出的衍射效率,测量了最小角度复用间隔,实验结果有助于评估和优化角度复用全息图的容量.     

弹性光网络中基于光路维持时间感知的节能策略

为了有效减小弹性光网络的能耗,基于软件定义网络技术提出了一种光路维持时间感知的节能策略.该策略旨在减小网络中因拆建光路产生的巨大开关能耗,即首先结合软件定义网络技术和反向传播神经网络模型来感知网络中各光路的业务情况,其次对于网络中已完成业务传输而即将被拆除的光路,根据预测结果为该光路设定一个维持时间.通过为空闲光路设定维持时间,可以避免随后为此源目的节点对之间的业务请求重新建立光路,从而消除了重新建立光路产生的开关能耗.仿真结果表明,相对传统的没有考虑开关能耗的节能策略,所提策略甚至能够减小45%的网络总能耗且能使阻塞率维持在一个合理的范围.     

基于参考物镜的数字全息显微相位畸变自动补偿

建立了参考物镜与数值拟合相结合的方法,对离轴数字全息显微系统的相位畸变进行补偿.因为物镜带来的光波曲率差异,预放大数字全息显微系统往往产生附加相位因子.在参考光路中引入相同参考物镜,利用物理方法初步消除因为曲率问题带来的相位畸变.参考物镜加入以后,相位畸变主要来自三个方面.衍射计算时使用数字模拟平面参考光,离轴结构存在空间角,产生一次相位畸变;实际记录到的全息图,参考物镜实验误差导致了残余二次相位畸变;光路中其他光学元件形成像差,无法获取正确的微结构三维形貌.数值上通过多项式对整个相位表面作曲面拟合,利用相位表面与该拟合曲面的差值,提取样品真实相位分布.只用一幅全息图,经过一次多项式拟合便实现了多次相位畸变的自动补偿.以USAF分辨率板作为微结构样品作形貌测量,验证了该方法的准确有效.     

平面偏振光微小偏转角的精密测量

对一般的光路进行调制来测量微小偏转角的方法进行了改进.利用双重调制的方法,对平面偏振光的微小偏转角进行了精密的测量.这种方法利用两个磁光调制器分别对光路和信号本身进行调制,既有效增强了测量信号,又可消除由起偏器和检偏器引起的角度误差,抑制背景光对实验的影响.本实验系统的分辨率已达到2.73×10-8 rad.分析了存在的主要噪声,给出了提高整个实验系统的分辨率可能采取的措施.     

一种单光路激光点火系统通路分析方法

研究了激光点火系统通路分析方法,首先给出了单光路激光点火系统光路传输模型,接下来提出了一种光通路分析方法,分别分析了光路连接器数目对光路插入损耗和回波损耗的影响,并给出了不同光路连接器对应的光通路判据和激光火工品正常工作判据,提高了分析方法的适应性和准确性.试验证明,所提出的单光路激光点火系统分析方法的正确性,为箭载控制计算机软件提供设计依据.     

新型无衍射栅型结构光投影系统

提出了一种用于相位法测量的无衍射栅型结构光条纹投影系统,以截面三角棱镜为主要光学元件来获取无衍射栅型结构光投影条纹.从理论上分析了栅型无衍射结构光的无衍射特性以及三角棱镜相关参数对条纹图样的影响,实验测量了系统观察屏上的条纹间距.理论分析与实验表明:该系统产生的无衍射结构光条纹的光强成正弦分布且对比度好,用于相位测量可以获得较高的相位分辨率,提高相位法测量的精度.整个系统光路简单、结构紧凑,有利于系统的集成与小型化.     

含参考光路的时间差法动态调焦式光学测头

为了满足对机械件、光学件和电子件等几何形貌质量控制和产品监测越来越高的要求,在动态主动调焦法测量原理的基础上,提出一种含参考光路的时间差法动态调焦式光学测头的检测方法.论述了该测头通过测量参考光路和测量光路的时间差实现位移测量的测量原理及其结构,并对这种新的测量方法进行了详细的误差分析,对该光学测头及其测量系统进行了各项实验.实验表明,含参考光路的时间差法动态调焦式光学测头及其测量系统的测量范围为±0.1mm,测量分辨力为0.075μm,线性度误差约为0.45μm.     

迈克尔孙干涉仪测量波长的新方法

在采用迈克尔孙干涉仪测量波长的实验中,光路调节繁琐和测量数据误差大等因素影响着该实验的进程.本文依据迈克尔孙干涉仪测量波长的实验原理,提出了采用硅光电池作光电传感器,配合万用表对照度实现量化的测量方法.该方法不但可以显著地提高实验测量的精确度及效率,而且其性能稳定,成本低廉.     

光纤在激光动态定距测量中的应用

该文介绍了一种利用光纤本身具有的高精度相位延迟的性质,将光纤传感技术应用于激光动态定距测量系统中,通过测量参考光路与测试光路的光信号之间基于光程差而引起的相位差,来测量预定距离的一种原理方案。根据鉴相的理论基础,该文阐述了光纤传感器在动态定距测量系统中的功能;针对待定的环境,对鉴相系统作了重要改进;分析了改进后系统的测距灵敏度、精度,讨论了改进后系统所具有的优点,并对系统的应用和发展前景作出评估。     

一种基于反射镜的2×2机械式光开关

研制出一种基于反射镜的 2× 2机械式光开关 ,介绍了该器件的结构、原理及影响重复性的因素 ,该器件采用两个双光纤准直器对光路进行耦合 ,利用继电器带动反射镜工作 ,能够灵活地改变光路 .该器件主要用于光交叉连接和光路信号上下载中 ,实验和测量结果表明具有插损低、可靠性好的特点 ,应用前景极其广泛 .     

双光路光散射法在线测量粉尘浓度的实验研究

介绍一种测量粉尘浓度的双光路光散射方法,它能剔除因测量窗口被污染而带来的测量误差。详细介绍了该方法的测量原理及实验装置,并给出实验结果及误差分析。     

激光扫描共聚焦显微镜实验技术与应用

介绍了激光扫描共聚焦显微镜的工作原理、常规样品制备要求,以及图像获取的基本方法,包括光路设置及光强度调节、针孔的调节、增益值的调节、透射光路及DIC设置等.在此基础上,进一步介绍了共聚焦在生物学研究领域上的应用技巧,如多通道荧光采集、多层扫描及三维构建、荧光共定位及强度分析、时间序列扫描及光漂白技术,为快速掌握共聚焦的操作技巧提供有力的技术参考.     

500 W YAG固体激光焊接机三光路系统设计

在500WYAG固体激光器上设计了硬光路和两束柔性光路的组合三光路系统.硬光路为主光路,输出能量占总能量的三分之二,两柔性光路由光纤传输,为激光加工前后辅助光路,占总能量的三分之一.三光路聚焦到加工面上的距离可调,两柔性光路可自动关闭和开启.该光路系统的激光焊接机可以提高金属焊接的质量,特别能够弥补铝合金焊接过程中容易产生的部分缺陷.     

机床滚转角测量中敏感元件倾斜引起的误差分析

为研究正交偏振光相位法测量机床滚转角过程中,机床的俯仰、偏摆运动误差对测量精度的影响,建立了测量光路数学模型,利用琼斯矩阵法计算光路中光的偏振态变换过程,并推导出被测滚转角与相位变化量间的测量公式。在此基础上,采用光的偏振和晶体光学理论,分析了测量过程中机床俯仰、偏摆运动误差造成的敏感元件(即1/2波片)倾斜所引起的测量误差。分析结果表明,1/2波片在倾斜角度小于2°的情况下所引起的测量误差小于0.1%,对测量精度影响较小,从而论证了正交偏振光相位法高精度测量机床滚转角的可行性。