一种改进的非球面同轴朗奇检测法

提出一种非球镜面形的同轴朗奇检测法,该方法使用一个半透半反镜,将点光源等效地置于非球面镜顶点的曲率中心附近,利用透射液晶显示(LCD)屏生成正弦条纹,并将其作为相移装置.在测量过程中,从点光源发出的光经过半透半反镜和待测镜面反射后,再透过半透半反镜和正弦条纹,形成的变形条纹由探测器接收.基于朗奇检测的几何原理分析采集到的条纹图,得到待测镜面偏离理想面形的偏差梯度,对其积分获得镜面偏差,从而重建待测非球面镜的面形.与传统的同轴朗奇法相比,所提方法可以避免由于光两次经过正弦条纹而引入的检测误差.此外,该方法具有较好的抗噪声能力.计算机模拟验证了所提方法的可行性.     

几种骨组织工程复合支架材料在模拟生理溶液中的生物矿化性能比较

采用生物活性玻璃(BG)、磷酸三钙(TCP)、羟基磷灰石(HA)等生物活性陶瓷与3-羟基丁酸酯-3-羟基戊酸酯的共聚物(PHBV)复合,制备了性能良好的骨组织工程支架材料,分析了PHBV/BG,PHBV/TCP,PHBV/HA三种复合多孔支架在模拟生理溶液中的一系列化学反应,以及多孔材料在模拟生理溶液中浸泡后的成分、结构和微观形貌的变化.研究结果表明,三种复合支架材料在模拟生理溶液中发生了降解反应而失重;PHBV/BG和PHBV/TCP在模拟生理溶液中还发生了生物矿化反应,在表面形成矿化沉积层,为具有骨生物活性的结晶态类骨碳酸羟基磷灰石;而PHBV/HA在模拟生理溶液中没有明显的生物活性反应.     

有机/无机杂化网络结构表面改性多壁碳纳米管研究

通过原子转移自由基聚合,在多壁碳纳米管的表面接枝了反应性单体γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷,并进一步与正硅酸乙酯进行共水解反应.热失重分析(TG)结果表明,水解产物中碳纳米管的热稳定性较水解前有显著的提高.透射电子显微镜(TEM)以及傅立叶红外光谱(FTIR)观测结果显示,在碳纳米管表面形成了有机/无机杂化网络结构层.     

重力作用下大口径薄型光学元件面形的优化方法

高功率固体激光装置的频率转换系统中,大口径薄型KDP晶体附加面形的产生,直接影响了高功率激光的频率转换效率和光束质量.针对非垂直放置状态下的大口径平面光学元件,提出了一种用于改变并优化光学元件因重力作用产生附加面形的"杠杆式"夹持方法,并据此设计了适用于大口径超薄Ⅰ/Ⅱ类KDP晶体的夹持系统.利用ANSYS分析软件,建立了相应的有限元分析模型,仿真计算了晶体在夹持前后的附加面形变化,讨论了支撑条长度及加工误差对晶体面形优化效果的影响.研究结果表明:提出的"杠杆式"夹持方法在加工无误差时,对晶体附加面形的优化率达到了90%以上;在支撑条存在加工误差时,对晶体附加面形的优化率也达到了74%以上.     

三维面形测量中激光散斑的影响

以三维面形测量中的三角法为例，研究了激光散斑对测量精度的影响。从统计光学的理论出发，分析了静态和动态测量中的误差来源。指出了静态测量结果仅体现了测量系统本身的稳定性，只有动态测量的精度才具有实际意义。     

基于双频光栅条纹的小波变换轮廓术

双频光栅投影的小波变换轮廓术中,投影具有高低两个载频的双频光栅在被测物体表面,通过小波分析提取出两条小波脊线,从而根据这两条脊线计算出对应的两组相位信息.为了得到满意的测量结果,两个光栅载频之间必须满足一定的关系.在此,通过对双频光栅投影的小波变换轮廓术进行频谱分析,从理论上导出了采用该方法获得正确的相位所必需遵循的结构条件和抽样条件,并根据高低频率之间内在关系,通过获取可靠的低频相位展开级次来指导高频截断相位的展开,保证了相位展开的可靠性.给出了完整的理论推导过程以及计算机模拟,证实了理论的正确性.     

共模抑制干涉及其应用研究

本文提出一种适合于表面微观轮廓表面三维面形测量的共模抑制干涉技术，该项技术可以有效地克服同类仪器中环境干扰、导轨误差及光源振幅噪声的影响，具有高精度、高稳定性的特点，文中将该技术应用于表面轮廓仪作为实例进行研究，取得了轮廓测量精度优于４ｎｍ，横向分辨率为１．２μｍ的结果，并且仪器结构简单、成本低，便于安装及调试，适合于车间现场在线测量，充分显示了共模抑干涉技术的优越性能。     

基于主动视觉的机器人末端姿态测量

采用平面校准形及移动摄像机到不同形位摄取图像的方法来进行摄像机校准，由灭点正交性和单对应矩阵的固有特征估计摄像机内、外参数初值，通过非线性优化来最小化投影误差；利用遗传算法求解机器人手眼矩阵，避免了初值估计，可容易地得到机器人执行器末端相对于绝对坐标系的姿态．实验和计算验证表明，这种测量方法是有效的，可以用于机器人校准、机器人辅助测量以及机器人辅助手术等领域．     

基于计算全息的零位补偿干涉检测

光学面形的检测精度直接影响成像系统的性能,对基于计算全息的补偿干涉检测技术进行了研究,针对共轴计算全息的衍射波面在成像中心区域发生重叠,形成测试盲区这一问题,采用离轴计算设计方案对非球面的面形进行测量,检测方案采用分光路干涉结构,用离轴计算全息和会聚透镜组构成联合补偿器对波面进行零位补偿并分离衍射级次,完成非球面面形的干涉检测.结果表明,该方案能够消除测试盲区,同时测得全口径面形数据,并保持了良好的精度.