激光光束分析仪测量系统及其实验研究

激光光束分析仪是激光器研制、生产、使用中必不可少的测试工具,具有图像获取和分析测量功能。本文利用CCD作为探测器,测量了Nd:YAG脉冲激光器在不同条件下的的高斯光束,并用二维曲线来显示。讨论了测量系统中各种因素对光束参量测量结果的影响。     

基于嵌入式的激光光束质量的测量与控制

本文提出了一种嵌入式激光光束质量参数自动化测量系统。该系统选择混合式步进电机组作为执行机构来获取束腰位置;采用面阵CCD多点探测激光光斑的图像信息,实时计算激光光斑的质心和光强以及光束的束腰宽度和束腰角等参数。     

激光光束质量测量的快速调光算法研究

在CCD法激光光束质量测量中,为了保证测量精度,需要在每一次采集激光光斑图像前进行调光,使得采集到的图像中光斑亮度处于理想亮度区间。现有的调光方法主要是通过测光、调光补偿方式实现的,调光速度较慢,致使整个测量过程耗费的时间较长。为解决此问题,提出一种快速调光算法:根据已经完成的采样点的光斑大小计算光束的空间方程,结合当前采样点光斑的最高亮度预测该调光参数下下一个采样点的最高亮度,并对调光参数进行调整。实验结果表明:对于每一个采样点,可以将平均调光时间从现有方法的3.64 s降低到1.77 s。能够准确地实现调光,并有效的提升测量速度。     

激光光斑测量技术研究

激光器的光束参数是表征激光性能的重要指标,设计了一套激光光斑测量控制系统,面阵CCD摄像机和图像采集卡采集激光光斑信息后,输入到计算机进行光斑图像信息的获取、能量信息的存储和图像分析等图像处理过程,从而实现激光光斑图像的高精度测量.     

激光光束质量参数测量中的奇异值分解

基于奇异值分解拟合双曲线方法, 对激光光束质量参数进行测量. 通过分析激光光束质量参数测量中应用正规方程组拟合双曲线的优缺点, 给出采用奇异值分解拟合激光光束束宽变化双曲线的拟合优度判断方法, 并对比了奇异值分解和正规方程组两种双曲线拟合方法的拟合精度. 结果表明, 在激光测量中, 用奇异值分解方法拟合曲线, 在曲线拟合精度和曲线拟合优度上均取得较好效果.     

基于MATLAB的激光光束强度花样图及概率图的绘制

针对He-Ne激光器的激光输出存在多种振荡模式,不同模式下的激光光束强度不同。通过采集实验数据,得到在不同缝宽下不同振荡模式的激光光束的强度分布,利用MATLAB软件模拟出He-Ne激光光束光强分布的四种强度分布图和激光光束的概率分布云图。其中光强分布图可以直观、清晰地展示出激光光束的模型,而概率分布图则可以生动、形象地展示出激光光强的分布。     

基于全息存储的激光光束质量研究

介绍了光束质量评价体系中光束质量因子,相关度及标准偏差等评价指标,研究了全息存储过程中半导体激光器的光束质量,比较光束经过平面镜以及分光镜之后,光束相关度及标准偏差变化情况,发现光束经过光学器件之后,相关度均下降,标准变差增大。实时采集了激光光束经过扩束、准直、聚焦之后,光斑强度变化对比图,焦点前光束光斑强度属于高斯型分布,进行存储再现图像信息更清晰、亮度也较大。同时存储介质置于焦点前的存储系统设计也有利于全息存储系统的小型化发展。     

脉冲激光光束质量的同步测量

目的　研究评价脉冲激光光束质量的同步测量方法 .方法　通过分析脉冲激光光束和 CCD测量系统的特点 ,提出在低重复和高重复频率情况下的多种同步测量方法 ,并通过对钇铝石榴石 ( YAG)激光光束质量的评价实验加以验证 .结果　成功地在不同脉冲频率下对 YAG脉冲激光光束质量进行了评价 ,并计算出光束质量因子的数量级为 1 0 .结论　所提出的同步测量方法用于评价脉冲激光光束质量是有效的 .     

牛顿环实验的智能化测量研究

将计算机信息技术与现代CCD技术相结合,组成智能化测量系统应用到牛顿环实验中,使牛顿环实验观察直观,数据采集处理简便,提高了实验精度,实现了牛顿环实验测量的智能化．     

激光激励下石英音叉的振动分析与测量

针对民航客机微量爆炸物的检测这一难题,对采用石英音叉的光声信号探测原理进行了分析,对光声光谱遥测的光路进行了简化,减少了激光能量的损失,然后建立了实验系统,对石英音叉在激光直接激励时的幅频特性进行了测试,探讨了激光光照位置对于石英音叉振幅的影响。结果表明,当激光光斑在石英音叉叉臂根部偏上约0.2mm处时,石英音叉振幅达到最大值,激光光斑继续向上移动,石英音叉振幅减小,验证了石英音叉振幅与激光功率成正比这一论点。该研究为后续开展远距离光声光谱遥测奠定了基础。     

激光光斑及束腰光斑尺寸的测量研究

激光光斑尺寸和激光束腰光斑尺寸是标志激光器性能的重要参数，也是激光器在应用中的重要参量。用CCD作为探测传感器，可以更精确地测出激光器的光斑尺寸和束腰光斑尺寸，克服了传统测量的繁杂过程，并用计算机控制及数据处理，测量精度由原来的10μm提高到2μm，为激光器性能研究和光信息处理提供了一种新的方法。     

系统动态范围对激光束束宽测量精度的影响

以激光束矩量分析理论为基础，给出了有效积分区域的概念，讨论了系统动态范围与有效积分区域的关系，给出了大有铲积分区域的方法，分析了在基模斯光束和是厄米－高斯光束测量中，系统动态范围对光束宽度测量精度的影响，通过具体的数据，得出了实际测量中对系统动态的一般要求。     

激光束质量评价中随机误差对测量精度的影响

以激光束矩量分析理论及光束质量因子的概念为基础，动用数理统计手段，导出了分析随机误差对测量精度影响的具体方法，将此方法实际应用于一假定激光束，通过计算机模拟仿真，得到了具体数据。     

He—Ne激光宽束照射对亚甲兰敏化HeLa癌细胞的生物学效应

本文报道了浓度为5μg/ml亚甲兰对HeLa癌细胞的光动力学杀伤作用。结果表明,经亚甲兰敏化的HeLa细胞,在4.42J/cm~2或5.7 J/cm~2两种剂量的He-Ne激光宽光束照射下,其存活细胞数随着激光照射剂量的增加而减少;其显微结构及超微结构也发生明显变化:细胞变圆,膜表面微绒毛减少,胞质内产生大量空泡,线粒体也受到一定程度损伤。此外,用组织化学方法也观察到其ATP酶的活性受到明显抑制。     

基于CCD的激光束自适应测量及其焊接补偿器的设计

 为了获取CCD激光焊接的精确定位并减小CCD噪声对激光加工件测量的影响,通过改变积分项及其范围,提出一种激光束宽的自适应方法来确定被焊接工件的轨迹。同时,充分利用图像传感器技术和计算机对CCD图像处理的功能,对待激光焊接的加工件缝隙进行数据采集和分析,进行激光焊接补偿器的设计,达到了对已知设定的激光焊接轨迹进行补偿。通过实验设计和物理模拟仿真实验,该方法能够精确地确定激光焊接的加工件积分范围,并可以有效地修正实际焊接轨迹,进而提高激光焊接的精度和质量,结果表明了该方法的可行性。     

非均匀加宽激光器的增益系数测量

讨论了非均匀加宽激光器的增益系数测量实验的原理、装置及调试过程。该实验将提高实验操作者的实验技能，同时加深其对增益系数的理解。     

基于投影面积分析算法的激光方向测量系统

在激光预警系统中,为了实时监测在各个方向的入射激光,同时,保证较高的激光入射方向角分辨率,设计了基于投影面积分析算法的激光方向测量系统。系统光学部分由几何尺寸已定的遮光模块和面阵CCD探测器组成,当激光入射系统时,由于遮光模块的存在,会在面阵CCD探测器上产生阴影,通过计算分析阴影的面积即可反演入射激光的方向。通过仿真计算可知,在要求最小分辨角度为1°时,对应的面积变化远小于CCD探测器的分辨能力。实验采用660 nm激光器、IA-D9-5000型面阵CCD探测器、旋转平台,实验数据显示,入射激光在各种条件下旋转1°在四个象限区域内,所形成的投影面积各不相同,通过投影面积分析算法可以反演入射激光的方向。     

小功率He-Ne激光致热损伤的物理分析

很据皮肤组织致热损伤的性质，从pennes方程出发，对实验室中常用的小功率He—Ne激光器，照射皮肤组织致热的温升进行计算，从而对小功率He—Ne激光器的使用危险性进行分析，这对实验宣的激光安全使用和管理有一定的参考价值．