共光路雙頻外差干涉法測(cè)量模擬磁頭磁盤靜態(tài)間隙

激光外差干涉技術(shù)在固體發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)中的應(yīng)用

光電測(cè)試技術(shù)讀書報(bào)告-激光外差干涉技術(shù)在振動(dòng)測(cè)量

為完成快速、精確的外觀輪廓度量,設(shè)計(jì)了一種新型納米級(jí)精度分光路雙頻干涉度量系統(tǒng)。系統(tǒng)由低頻差雙頻激光干涉度量模塊和微探頭及二維工作臺(tái)兩部分組成。微探針以輕敲式接近樣品至幾十納米時(shí),受原子力作用發(fā)生偏轉(zhuǎn),利用雙頻干涉模塊度量其縱向偏轉(zhuǎn)量,并對(duì)樣品進(jìn)行梳狀式度量得到外觀形貌。根據(jù)雙頻激光的實(shí)際光源,對(duì)原有雙頻干涉度量理論進(jìn)行了改進(jìn)提高。進(jìn)行了系統(tǒng)組建和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明:系統(tǒng)具有納米級(jí)精度,可用于超精樣品外觀輪廓度量。

用白光干涉儀自動(dòng)測(cè)量金剛石砂輪表面形貌時(shí),為了獲得更精準(zhǔn)的干涉區(qū)域,在干涉儀所采集到的一系列圖像中,首先通過(guò)計(jì)算相鄰的2張圖像各像素灰度值的變化從而得到一系列新的灰度圖像。然后計(jì)算每幀新圖像的非零點(diǎn)像素的均值和極值,據(jù)此計(jì)算得出用于確定干涉區(qū)域的閾值以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掃描。實(shí)驗(yàn)表明:此方法運(yùn)算速度較快,而且對(duì)局部區(qū)域的干涉更敏感,可以更精確地搜索出干涉區(qū)間。采用步進(jìn)電機(jī)和壓電陶瓷二級(jí)驅(qū)動(dòng),可以在100s內(nèi)實(shí)現(xiàn)100μm范圍內(nèi)掃描區(qū)間的自動(dòng)獲取并實(shí)現(xiàn)垂直方向的數(shù)據(jù)采集。

清華大學(xué)2012屆畢業(yè)論文 第1頁(yè)共ii頁(yè) 目錄 第一章緒論............................................................................................................................1 1.1本課題的研究背景.......................................................................................................1 1.2角度測(cè)量技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況...................................................................................1 1.2.1

激光干涉儀測(cè)量方法

根據(jù)劈尖等厚干涉原理，采用讀數(shù)顯微鏡作為新的測(cè)量手段，研制了磁致伸縮系數(shù)測(cè)量裝置，精確測(cè)量鋱鏑鐵合金和q235碳素結(jié)構(gòu)鋼在弱磁場(chǎng)中的磁致伸縮系數(shù)．該裝置具有測(cè)量方法簡(jiǎn)單、直觀，且精度很高的特點(diǎn)．

橋梁振動(dòng)的激光干涉測(cè)量方法——為了實(shí)現(xiàn)對(duì)新建橋梁的質(zhì)量檢測(cè)及現(xiàn)有橋梁健康狀況的定期檢查，分析和評(píng)估橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性，掌握抗震性能變化情況和趨勢(shì)，本文提出了激光干涉測(cè)量橋梁振動(dòng)頻率的方法，克服了現(xiàn)有測(cè)量方法精度低、電磁干擾大、傳輸距離受限等缺點(diǎn)...

實(shí)驗(yàn)室測(cè)量金屬的線脹系數(shù)普遍采用的是光杠桿法,經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明光杠桿法存在偶然誤差大、測(cè)量精度低、占地空間大等問(wèn)題,通過(guò)利用劈尖的等厚干涉法能夠很好地解決光杠桿法存在的問(wèn)題.新方法具有溫升范圍小、加熱功率低、測(cè)量精度高、操作簡(jiǎn)單直觀、占地空間小等優(yōu)點(diǎn),便于實(shí)際教學(xué)中教師的講解、示教和演示,有利于學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí),提高綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力.

分析了用相干光測(cè)量細(xì)絲直徑的原理和方法,分別用鈉光和氦氖氣體激光測(cè)量并計(jì)算出同一金屬細(xì)絲的直徑,計(jì)算和分析了測(cè)量誤差,研究和比較了兩種光源對(duì)測(cè)量誤差的影響.

根據(jù)劈尖等厚干涉原理，采用讀數(shù)顯微鏡作為新的測(cè)量手段，研制了磁致伸縮系數(shù)測(cè)量裝置，精確測(cè)量鋱鏑鐵合金和q235碳素結(jié)構(gòu)鋼在弱磁場(chǎng)中的磁致伸縮系數(shù)．該裝置具有測(cè)量方法簡(jiǎn)單、直觀，且精度很高的特點(diǎn)．

研究了氣溶膠粒子的光熱敏效應(yīng)和熱感應(yīng)光致折射率變化,提出了通過(guò)增加光熱作用區(qū)個(gè)數(shù)來(lái)提高探測(cè)靈敏度及用低相干干涉法降低成本的方法。建立了光熱低相干干涉法測(cè)量大氣氣溶膠吸收系數(shù)的數(shù)學(xué)模型,分析了干涉儀正交狀態(tài)測(cè)量和干涉條紋細(xì)分探測(cè)兩種方式下的探測(cè)靈敏度,討論了低相干偏振干涉情況下的探測(cè)限。結(jié)果顯示,在典型條紋細(xì)分情況下理論探測(cè)靈敏度可達(dá)1×10-6m-1;增加光熱作用區(qū)m個(gè),探測(cè)靈敏度理論值可提高m倍。理論和方法研究證明光熱低相干干涉法具有可直接測(cè)量大氣氣溶膠吸收系數(shù)、在線原位、低成本,易于進(jìn)行溫度修正等優(yōu)點(diǎn)。

分束干涉光學(xué)間隔測(cè)量中干涉條紋級(jí)次的一種識(shí)別方法

針對(duì)閥門裝配設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的干涉問(wèn)題,論述了計(jì)算機(jī)模擬檢測(cè)干涉的方法與步驟。并對(duì)一些應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)的某些問(wèn)題,提出了建議。

sj6000激光干涉儀產(chǎn)品采用美國(guó)進(jìn)口高穩(wěn)頻氦氖激光器、激光雙縱模熱穩(wěn)頻技術(shù)、高 精度環(huán)境補(bǔ)償模塊、幾何參量干涉光路設(shè)計(jì)、高精度激光干涉信號(hào)處理系統(tǒng)、高性能計(jì)算機(jī) 控制系統(tǒng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各種參數(shù)的高精度測(cè)量。通過(guò)激光熱穩(wěn)頻控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)快速(約6分 鐘)、高精度(0.05ppm)、抗干擾能力強(qiáng)、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好的激光頻率輸出，采用不同的光學(xué)鏡 組可以測(cè)量出線性、角度、直線度、平面度和垂直度等幾何量，并且可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。 sj6000激光干涉儀產(chǎn)品具有測(cè)量精度高、測(cè)量速度快、最高測(cè)速下分辨率高、測(cè)量范 圍大等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)與不同的光學(xué)組件結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)直線度、垂直度、角度、平面度、平 行度等多種幾何精度的測(cè)量。在相關(guān)軟件的配合下，還可以對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能檢測(cè)， 可以進(jìn)行機(jī)床振動(dòng)測(cè)試與分析，滾珠絲桿的動(dòng)態(tài)特性分析，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)特性分析，導(dǎo)軌 的動(dòng)態(tài)特性分析等，具有極高的精度

用激光點(diǎn)光源干涉法測(cè)量晶兩端面間的楔角

根據(jù)光學(xué)中楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)出超聲波雙縫干涉測(cè)量聲速的實(shí)驗(yàn)裝置.運(yùn)用波的干涉原理,將聲波接收器接收到的干涉信號(hào)輸入到示波器,通過(guò)示波器來(lái)顯示干涉極大和干涉極小現(xiàn)象,利用分光計(jì)的雙游標(biāo)讀數(shù)原理測(cè)量干涉極大和干涉極小對(duì)應(yīng)的θ角.通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得出干涉極大和極小對(duì)應(yīng)的聲速分別為(336.2±0.3)m/s,(338.8±0.2)m/s.

激光點(diǎn)光源干涉法(如圖1所示),是將激光器1發(fā)出的高斯光束經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)2聚焦變成點(diǎn)光源s,從s發(fā)出的球面波經(jīng)平行平板4的兩測(cè)量面反射后相遇發(fā)生干涉,其干涉性質(zhì)為雙光束非定域干涉。干涉圖樣為同心圓環(huán),屏3上所接收的圓環(huán)圓心位置隨兩被測(cè)面間的夾角而變。今設(shè)夾角為α,圓心偏離點(diǎn)光源為r_(?),分別推導(dǎo)其計(jì)算公式。

文章編號(hào):025322239(2007)082143025 基于適度光反饋?zhàn)曰旌细缮婕夹g(shù)的振動(dòng)測(cè)量3 禹延光　郭常盈　葉會(huì)英 (鄭州大學(xué)信息工程學(xué)院,鄭州450052) 摘要:　光反饋?zhàn)曰旌细缮婕夹g(shù)是一種新浮現(xiàn)的有別于傳統(tǒng)雙光束干涉的一類新的測(cè)試技術(shù)。為了在適度光反饋 下進(jìn)行振動(dòng)的精密測(cè)量,提出了一種基于適度光反饋?zhàn)曰旌细缮婕夹g(shù)的振動(dòng)測(cè)量方法。經(jīng)對(duì)光反饋?zhàn)曰旌细缮嫘?號(hào)條紋分析,發(fā)現(xiàn)通過(guò)選定合適的光反饋水平及激光器線寬展寬因數(shù),可以得到鋸齒干涉條紋。這種干涉信號(hào)不 僅包含振動(dòng)幅度信息也包含振動(dòng)方向信息。該振動(dòng)測(cè)量方法利用鋸齒干涉條紋的特點(diǎn),首先通過(guò)條紋記數(shù)實(shí)現(xiàn)大 范圍振幅粗測(cè),具有半波長(zhǎng)位移分辨力;然后基于適度光反饋下小數(shù)條紋的特點(diǎn),給出了小于半波長(zhǎng)位移測(cè)量的線 性表達(dá)式,從而實(shí)現(xiàn)位移的精測(cè)。仿真計(jì)算表明,該方法可以實(shí)現(xiàn)大量程高分辨力振動(dòng)位

運(yùn)用光的干涉理論,分別討論了點(diǎn)光源在楔形平板情況下的干涉條紋及光強(qiáng)分布,并推導(dǎo)出測(cè)量平板楔角的一種新方法。運(yùn)用該方法時(shí)平板楔角進(jìn)行了測(cè)量,獲得了精確的結(jié)果(不確定度<10-5)。

為直接測(cè)量霍普金森壓桿加載下試樣徑向應(yīng)變位移,提出了一種穩(wěn)幅輸出的新型全光纖位移干涉技術(shù)。該技術(shù)采用半導(dǎo)體光放大器與摻餌光纖放大器的組合對(duì)來(lái)自試樣表面的反射光進(jìn)行動(dòng)態(tài)飽和式放大。理論研究表明,該新型全光纖位移干涉儀能夠輸出振幅穩(wěn)定的干涉信號(hào),消除試樣表面反射光強(qiáng)變化對(duì)位移測(cè)量精度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,新型全光纖位移干涉儀能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)霍普金森壓桿加載下試樣彈性應(yīng)變和塑性應(yīng)變的高精度非接觸測(cè)量。

精密位移量的激光干涉測(cè)量方法及實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1．了解激光干涉測(cè)量的原理 2．掌握微米及亞微米量級(jí)位移量的激光干涉測(cè)量方法 3．了解激光干涉測(cè)量方法的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合 二、實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)采用泰曼－格林（twyman-green）干涉系統(tǒng)，t－g干涉系統(tǒng)是著名的邁克爾遜 白光干涉儀的簡(jiǎn)化。用激光為光源，可獲得清晰、明亮的干涉條紋，其原理如圖1所示。 he-ne激光器 擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng) m1（參考鏡） m2（測(cè)量鏡） 干涉條紋 l1 l2 d bs l /2 圖1t－g干涉系統(tǒng) 激光通過(guò)擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)l1提供入射的平面波（平行光束）。設(shè)光軸方向?yàn)閦軸，則此平 面波可用下式表示： ikzaezu)((1) 式中a平面波的振幅，2k為波數(shù)，激光波長(zhǎng) 此平面波經(jīng)半反射鏡bs分為二束，一束經(jīng)參考鏡m1，反射后成為參考光束，其復(fù)振 幅u