无衍射光莫尔条纹空间直线度误差的测量方法

将无衍射光与莫尔条纹技术相结合,发展了一种新的连续空间直线度误差测量技术。此方法利用了无衍射光和环状莫尔条纹的图像自定位基准特性。由于无衍射光的大光学口径和光学数值孔径,此方法适用于长、短距离连续空间直线度误差测量,并且测量系统具有体积小,操作简单,分辨率高等优点。     

一种新的直线度误差测量装置

利用改进的洛埃镜干涉装置，设计了由直线度误差使洛埃镜偏转，通过改变等效双狭缝间距，进而改变干涉条纹间距的新的直线度误差测量方法．由导出的直线度误差与干涉条纹间距之间的关系，并用最小包容区域法对直线度误差进行评定．测量结果表明，新的直线度误差测量方法是可行的．此方法特别适用于短距离连续空间直线度误差的测量，并且测量系统具有结构简单、操作方便、精度高、应用范围广等优点．     

基于无衍射光莫尔条纹的微小位移测量分析

利用He-Ne激光器发出的激光经准直扩束镜后通过轴锥镜,形成径向光强分布呈零阶贝塞尔函数形式的无衍射光,该无衍射光方向性好,在通过反射与折射时不易产生能量损失.然后,通过多次分光与反射得到两束无衍射光,并产生干涉形成莫尔条纹.最后,根据莫尔条纹产生的数目和中心点的位置变化得出位移量,建立莫尔条纹数量变化与微小位移间的数学模型,分析判断工作台产生的偏摆角、滚转角以及俯仰角的误差,并通过ZEMAX软件仿真验证该数学模型的正确性,实现高精度的微小位移测量.     

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.     

干涉条纹抖动误差的消除方法探讨

针对不可避免的激光光束的指向误差带来的干涉条纹抖动,去除干涉图像高频部分从而找到干涉条纹抖动量并进行误差消除.在非局域空间光孤子大相移的测量实验中,运用此方法,成功地得到了消除激光器指向误差的相位随功率的变化图,从而实现了非局域空间光孤子大相移的测量.     

基于拍频莫尔条纹的长焦距测量方法

采用两个光栅，通过透镜会聚作用，使一个光栅的泰伯像与另一光栅重叠产生拍频莫尔条纹，利用拍频莫尔条纹数的测量来获得长焦距透镜的焦距；推导了基于拍频莫尔条纹的长焦距透镜焦距测量公式，分析了影响焦距测量的因素与误差，并用实际的光学实验证实了本方法可进行长焦距透镜焦距的高精度测量．     

光学工程概述

介绍光学工程在光测量和光纤通信中的运用及未来的发展趋势.光测量主要通过激光发生干涉(衍射),利用干涉(衍射)条纹的级次进行定标、精确测量,利用零级条纹色偏最小原理,对条纹级次进行自动判断;利用光脉冲的高次谐波,测量电场.光通信主要介绍了相干光通信技术、波分复用技术、拉曼光放大器、及全光网络.     

倍频光栅的莫尔条纹研究

用傅里叶频谱分析方法研究了横向莫尔条纹中一个光栅倍频时莫尔条纹的变化，论证了倍频光栅形成的莫尔条纹方向与等周期两RoncK光栅形成的莫尔条纹方向相同，其周期与两小周期光栅的莫尔条纹周期相同，其对比度随倍率的增加而减小的特点，呈现莫尔条纹效应的主要是等栅距光栅和二倍频光栅，介绍了产生倍频光栅的一些方法，如采用滤波的方法，消去光栅的0级衍射波，形成倍频光栅；采用球面波照明光栅，形成倍频的光栅的自成像等，举例说明了其应用，这些应用表明二倍频光栅莫尔条纹可使结构紧凑，测量简单，或使分辨率提高一倍。     

双同心圆光栅二维平面位移测量术

通过对两个同心圆光栅干涉产生莫尔条纹过程的分析,提出了一种测量二维平面位移的方法.首先,建立了两个同心圆光栅的数学模型,通过对莫尔条纹图进行低通滤波,提取出纯莫尔条纹.其次,利用傅里叶级数变换,相位分析计算出两同心圆圆心之间的偏心角和偏心距.同时讨论了噪声对测量精度的影响.计算机模拟实验结果证明,该方法具有较高的测量精度.当偏心距在20个像素以内时,偏心角测量最大误差小于0.002弧度,偏心距测量最大误差小于0.04个像素,且有较好的抗噪性.     

一种新的莫尔条纹法

单色平行光照明全息双频位相光栅,1级衍射的直条纹投射到物体上,在另一相同光栅的1级衍射像中出现莫尔条纹.     

无衍射光在直线度误差测量系统中的应用

无衍射光的中心光斑直径很小，且在传播方向上其尺寸不随传播距离而变化．将其应用于直线度误差测量系统，可以获得较高的测量精度．研究了无衍射光束的特性及其实现方法，给出了测量系统的结构和参数．理论分析和实验表明这种新型测量系统可满足高精度测量的要求．     

无衍射光在直线度误差测量系统中的应用

无衍射光的中心光斑直径很小，且在传播方向上其尺寸不随传播距离而变化。将其应用于直线度误差测量系统，可以获得较高的测量精度。研究了无衍射光束的特性及其人实现方法，给出了测量系统的结构和参数。理论分析和实验表明这种新型测量系统可满足高精度测量的要求。     

激光衍射法测量液体的表面张力及界面张力

基于低频液体表面波的光衍射原理,提出了一种测量液体表面张力及界面张力的光学方法。系统地建立了测量理论,并给出了解析关系。实验上观察到高清晰的液体表面波衍射条纹,讨论了由衍射条纹测量液体特表面张力及界面张力的具体过程,给出了测量结果。本方法具有实时、非接触的特点。     

减小光栅传感器测量信号误差的研究

在光栅传感器测量系统中，为了提高测量信号的精度，需要对系统输出信号的误差进行研究。介绍了莫尔 条纹的产生和光栅传感器测量系统，对测量系统的误差进行了分析，提出了利用基于误差修正技术的光栅测量系 统减小光栅测量信号的系统误差的方法，以及利用滑动平均滤波与中值滤波结合的方法减小动态莫尔条纹信号中 的随机误差，总结了设计光栅传感器测量系统的关键技术。仿真结果表明#混合滤波方法可以有效地减小动态莫 尔条纹信号中的噪声干扰，且算法简单。     

含多阶涡旋的无衍射阵列光束的设计

涡旋在光学领域一直有很广泛的应用价值,光学微操纵技术,自由空间的光通信,以及光学测量技术都用到了涡旋光.而高阶涡旋光和阵列涡旋光更是对粒子的批量自组装具有高效的作用,但以往的论文设计出的高阶涡旋光只局域在很小的传播范围(10~(-6)m),所以几乎没有应用价值.本文从理论上设计了含高阶涡旋的阵列涡旋无衍射光场,这种光场的无衍射传播距离大约在30cm左右.在数学上通过傅里叶变换方法推导了阵列涡旋无衍射光场的数学表达式,用数值模拟的方法得到了涡旋阵列光场,实验上利用空间光调制器(SLM)得到了多阶涡旋阵列光场.此外,我们还测量了这种多阶阵列涡旋光场的无衍射距离.本文的研究在光学微操纵,粒子批量自组装等领域具有应用价值.     

莫尔条纹相移技术测面形分布

给出一种利用莫尔条纹测量面形分布的方法，在该方法中，利用偏振手段进行了莫尔条纹的相移，以提高条纹判读的精度和速度。与其它类似方法比较，这种方法在相移过程中未引入任何附加误差，并且相移量可任意选择。该方法不仅精度高，而且可自动判读和自动相移。     

激光衍射法测量低频液体表面波的参量

实验中实现了液体表面波光栅的光衍射,得到了稳定、清晰的衍射图样。改变表面波振幅,发现了各级衍射条纹的强度变化。理论上分析了表面波的光衍射效应,得到了衍射光强度和表面波振幅以及条纹的空间分布和表面波波长的关系。提出了测量液体的表面张力系数、表面波振幅、波长及波速等表面波参量的方法。该方法具有实时、无损和简单实用的特点。     

采用DLP的PMP系统中的莫尔效应及其对位相测量的影响

在采用数字光处理器(DLP)作为光栅投影系统的位相测量轮廓术(PMP)中，研究了莫尔效应产生的原理及其对位相测量结果的影响，DLP投射的光栅信号可视为对正弦模拟信号的抽样，CCD采集到的光栅信号又是对DLP投影信号的抽样，当DLP的核心部件DMD芯片和CCD图象传感器的空间频率满足一定条件时，CCD采集的图样将因为两次抽样过程产生莫尔条纹，通过对这两次抽样过程的分析，得到了莫尔条纹产生的条件和光强表达式，找出了N位相算法中莫尔条纹引起的位相误差规律，给出了数字模拟实验结果。     

测量网线的莫尔条纹分析

本文用解析几何学方法研究测量网线的莫尔条纹方程,分析莫尔条纹的几何形状与特性,并且进一步讨论网线测量的理论依据,旨在深刻地揭示测量网线的莫尔条纹原理。     

三维轮廓和形变的动态测量

本文提出一种利用莫尔条纹对三维轮廓及形变进行动态测量的方法及装置。利用光学投影系统地将格栅被测物表面,得到携带有被测表面三维信息的变形格栅。此变形格栅经摄象物镜成象在象平面上,和置于此象平面上的标准格栅重合,从而得到带有莫尔等高线的被测构件图象,此图象经图象处理系统记录、处理后可得到被测构件任一截面的轮廓及形变。本测量方法特别适合于橡胶、塑料及软金属构件的在线测量。