用激光衍射法测量细丝直径简

文中对激光衍射测径法测量细丝直径提出了具体的实现方案,并与普通物理实验中的其他测量细丝直径方法一螺旋测微器法进行结果比对：用激光衍射法测量细丝的直径精度更高,前者为0.000 1 mm,后者为0.001 mm;在单缝衍射实验中,用衍射法测量细丝直径比测量狭缝的宽度对彰显“衍射法测量微小量”更直观.     

利用激光衍射原理测细丝直径

根据夫琅禾费衍射理论和巴比涅互补原理,推导出细丝直径的表达式,设计了用激光衍射法测细丝直径的实验,由测量的数据,计算出了三种粗细不同细丝的直径,通过与其他传统方法比较,对于直径越小的细丝,此方法具有测量精度高、非接触、无损伤的优点.     

提高非接触式细丝直径测量精度的技术和方法探讨

基于Fraunhofer衍射和Babinet原理可以实现用激光作为光源的细丝直径非接触高精度测量。理论计算和实验表明影响细丝直径测量精度的因素包括：衍射条纹宽度的测量、入射光波E取向和CCD的横向移动等。从Maxwell方程出发，根据被测细丝表面的边界条件求出衍射场，从而进一步讨论E的取向对细丝测量精度的影响。     

衍射法测量细丝直径的研究

就几种影响因素从理论和实验上对激光衍射法测量细丝直径进行了研究，结果表明利用简单测量装置和采用一些简单的数字信号处理技术后，即可对50～120μm范围的细丝直径进行较高精度的测量，达到1%的重复性精度。     

夫琅和费衍射法测量细丝直径的研究

系统分析了夫琅和费衍射法测量细丝直径的各种误差因素,提出了工作距离D的标定方法。对4根直径不同的细丝进行了测量,最后,用另外两种测量方法对衍射法测得的结果进行了验证。     

金属折射率虚部的激光衍射测量方法

在高精度激光衍射法的丝径测量中存在着偏振效应，用Ｓ和Ｐ分量的偏振光入射所得到的丝径测量值不相同．二者之差与金属折射率的虚部有关．在金属狭缝衍射实验中也观察到了这样的偏振效应．木文基于这些实验提出了金属折射率虚部的激光衍射测量方法．细丝直径或狭缝宽度随入射光振动与丝轴或缝边之间夹角变化的实验值经过曲线拟合可以得到金属折射率的虚部ｎｋ的数值，其精度约０．０６。ｎｋ之值与其它方法的测量值在２％相对误差范围符合得很好．     

成像式激光衍射细丝直径测量的实验研究

针对激光衍射的实验教学环节,提出利用成像的激光衍射细丝直径测量方法,开发出结合光学原理、图像传感器、图像处理、误差分析、数据处理等内容的综合精密测量实践系统。由于该系统采用面阵探测器结合图像处理的方法处理衍射光斑,可有效排除由于待测细丝倾斜角度不同造成的测量误差,此方法可推广应用于工业在线实时测量。该实验可有效提高学生对光学在工业检测领域应用的理解。     

CCD衍射成象在线精密测量细丝直径技术

细丝直径的精密测量一直受到人们的广泛重视和研究，本文提供的衍射法是一种有效的测量方法。介绍了一种采用激光单缝衍射法对细丝在线精密测量的方法和系统，阐述了其测量原理。给出了在线精密测量中噪声的消除、数据信号的快速采集、以及数据的软件处理等的具体方法。     

CCD衍射成象在线精密测量细丝直径技术

细丝直径的精密测量一直受到人们的广泛重视和研究，本文提供的衍射法是一种有效的测量方法。介绍了一种采用激光单缝衍射法对细丝在线精密测量的方法和系统，阐述了其测量原理。给出了在线精密测量中噪声的消除、数据信号的快速采集、以及数据的软件处理等的具体方法。     

光的干涉法测量金属细丝直径的研究

分析了用相干光测量细丝直径的原理和方法,分别用钠光和氦氖气体激光测量并计算出同一金属细丝的直径,计算和分析了测量误差,研究和比较了两种光源对测量误差的影响.     

细丝直径的数字图像测量算法

介绍了细丝直径测量系统的构成,阐述了应用数字图像处理的方法对细丝直径进行高精度图像测量的算法.用求刻度线频率的方法得到标准刻度尺的单位刻度像素长度;对细丝图像进行二值化,根据细丝的方向求取细丝直径的像素长度;通过单位标定, 得到细丝直径的测量值.与使用螺旋测微器得到的测量值进行了比较,结果表明, 基于数字图像处理算法的细丝直径图像测量方法具有精度高、测量速度快等特点.     

利用夫琅和费全息图测定细丝直径

自激光问世后,人们应用衍射方法曾成功地测量了天然雾场;研究了高空云雾水滴和冰晶;测量了粒子运动速度的分布等。本文从衍射理论出发,导出了球面波同轴系统记录细丝衍射图的理论公式,并进行了实验验证。     

细丝直径的数字图像测量算法

介绍了细丝直径测量系统的构成,阐述了应用数字图像处理的方法对细丝直径进行高精度图像测量的算法。用求刻度线频率的方法得到标准刻度尺的单位刻度像素长度;对细丝图像进行二值化,根据细丝的方向求取细丝直径的像素长度;通过单位标定,得到细丝直径的测量值。与使用螺旋测微器得到的测量值进行了比较,结果表明,基于数字图像处理算法的细丝直径图像测量方法具有精度高、测量速度快等特点。     

用激光衍射法对小颗粒计数和分级

本文叙述了作者在用激光衍射法作颗粒大小分析的理论和实验方面的研究工作,详尽论述了该方法的理论依据和实验技术,对两种实物样品进行了测量,所作的详细分析表明:用激光衍射法对几微米到几百微米粒径的小颗粒计数和分级是完全可行的。     

空气中激光等离子体通道诊断方法比较研究

使用3种诊断方法(通道横截面成像法、电阻率测量法和声学测量法)对超强飞秒激光脉冲在空气中形成的长等离子体通道进行了测量. 研究发现, 通道横截面成像法利用了通道内细丝具有较大的激光强度这个性质, 是研究通道内细丝分布以及细丝演化等最精确的方法; 电阻率测量利用了通道的导电特性, 其误差较大, 适合对通道进行粗略估计; 声学测量方法通过测量通道辐射出来的声波, 间接反映了通道内的激光强度和电子密度演化是3种方法中最快速, 最易于操作的方法. 等离子体通道诊断方法的比较研究对于人们深入研究通道各个方面的性质, 以及正确选择不同的实验手段都有重要意义.     

光纤线径无接触测量及其计算机图像处理方法

扼要介绍了采用光衍射方法,通过ＣＣＤ摄像实现无接触测量光纤等细丝线径的原理和实验过程,着重叙述了用计算机进行图像处理的方法和技巧。     

利用光学衍射方法测量金属丝的直径

介绍了一种利用光学衍射原理测量金属丝直径的方法，并利用已装备的实验装置对7根直径在(0．1-0．4mm)范围内的金属丝进行了测量，测量结果表明：该方法多次重复测量的偏差在l％左右，对不同直径的金属丝测量的平均误差小于5％。     

激光数字化采集和加工系统的精度分析

激光数字化采集和加工系统实验是在激光数字化采集和加工系统设计、安装、调试完成后进行的一些探索性实验.本文主要进行了激光数字化仪稳定性测量实验、重复精度测量实验和线性精度测量实验.实验表明,本系统可以测量采集倾角≤±75.的自由表面.激光数字化仪的稳定性精度为±0.01 6 2 mm,重复精度为±0.035 1 mm,在±1 mm测量范围内的线性精度为±0.077 0mm.在激光数字化采集时,数字激光化仪只工作在零点附近,因此,上述精度能够满足一般数控仿形加工中的精度要求.通过复杂曲面的采集实验结果,表明该激光数字化采集和加工系统原理正确,使用方便,跟踪稳定可靠,具有广阔的应用前景.     

高转换效率绿光激光器的实验研究

用半导体激光器阵列对称式侧向泵浦Nd:YAG激光棒,改善了基频光质量.同时,提高了KTP倍频晶体的转换效率.其效果明显优于半导体激光器端面泵浦或普通氪灯侧向泵浦方式.通过实验测量到普通氪灯泵浦方式中基频光的平均直径为2.33 mm,LD阵列对称泵浦方式中基频光的平均直径仅为1.22 mm,并且呈现标准的高斯分布,形成了高亮度激光输出.实验研究了Nd:YAG调Q固体激光器的重复频率对KTP倍频晶体转换效率的影响.并且,在基频光平均功率11.2 W时,经KTP晶体倍频产生5.11 W的532 nm绿光输出,光-光转换效率达到45.6%.     

易变形件测量装置的研制

以夫琅和费衍射原理为依据，在实验的基础上，提出了用激光测量易变形件——薄壁套筒外径的新的读数方法。按本文提出的测量读数方法设计的激光测量易变形件、薄壁件尺寸的装置，具有结构简单、造价低廉、操作方便、测量结果可靠等优点。