激光测量技术总结
激光扫描测量技术及其应用

激光扫描测量技术及其应用随着科技的不断进步,激光扫描测量技术逐渐成为各个领域中重要的测量手段之一。
激光扫描测量技术利用激光光束的特性进行测量和获取目标物体的三维数据,具有高精度、快速、非接触等优势,广泛应用于建筑、制造业、文物保护等领域。
一、激光扫描测量技术的原理激光扫描测量技术的核心设备是激光扫描仪,它利用激光器发射出的激光束在目标物体表面扫描,形成坐标点云数据。
激光扫描仪通过自身的转台和激光束的转向器,可以实现对目标物体的全方位扫描。
激光束在扫描过程中,通过与目标物体表面的反射或散射,将信息转化为二维或三维的数据。
接收器接收到这些数据后,通过计算和处理,即可得出目标物体的形状、尺寸、表面轮廓等信息。
二、激光扫描测量技术的应用1. 建筑领域激光扫描测量技术在建筑领域的应用非常广泛。
例如,建筑测量中常常需要测量建筑物的三维模型,以便进行设计和规划。
传统的建筑测量方法需要人工进行复杂的测量操作,费时费力且不够精确。
而激光扫描测量技术可以通过扫描仪对建筑物进行全方位的扫描,从而快速获得建筑物的三维数据。
这项技术不仅可以准确测量建筑物的长宽高,还可以获取到建筑物的立面、屋顶等特征,为后续的设计和分析提供了重要的数据支持。
2. 制造业在制造业中,激光扫描测量技术被广泛应用于三维检测和质量控制。
例如,对于复杂的零部件或产品,传统的测量方法难以满足要求,而激光扫描测量技术可以快速准确地获取到这些产品的三维数据,帮助企业进行质量控制和产品改进。
此外,在制造业中,还可以利用激光扫描测量技术对制造过程进行监控和反馈,提高生产效率和产品质量。
3. 文物保护激光扫描测量技术在文物保护中起到了重要的作用。
传统的文物保护方法需要进行接触性测量,容易对文物造成损伤。
而激光扫描测量技术可以非接触地对文物进行三维测量,不仅减少了对文物的损伤,还可以准确还原文物的形状和结构。
这对于文物的保护、复原和研究具有重要意义。
三、激光扫描测量技术的发展趋势随着科技的不断进步,激光扫描测量技术也在不断发展。
激光工作总结

激光工作总结
激光技术作为一种高精密、高效率的工作方式,已经在各个领域得到了广泛的
应用。
从医疗领域的激光手术到工业制造中的激光切割,激光技术正在不断地改变我们的生活和工作方式。
在医疗领域,激光技术已经成为一种常见的治疗方式。
激光手术可以精确地切
割组织,减少了手术的创伤和恢复时间,同时也减少了感染的风险。
激光技术还可以用于治疗眼睛疾病、皮肤病等,为患者带来了更好的治疗效果。
在工业制造中,激光技术也发挥着重要的作用。
激光切割可以精确地切割各种
材料,包括金属、塑料等,为制造业提高了效率和质量。
激光焊接可以实现无接触、高效率的焊接,为工业生产带来了巨大的便利。
除此之外,激光技术还在通信、测量、材料加工等领域得到了广泛的应用。
激
光雷达可以实现高精度的测距和成像,为无人驾驶、地质勘探等领域提供了重要的技术支持。
激光打印技术可以实现高分辨率的打印,为印刷业带来了革命性的变革。
总的来说,激光技术作为一种高精密、高效率的工作方式,已经在各个领域得
到了广泛的应用。
随着技术的不断进步,相信激光技术在未来会有更加广阔的发展空间,为人类的生活和工作带来更多的便利和创新。
激光工作总结

激光工作总结
激光技术在现代社会中扮演着重要的角色,它被广泛应用于医疗、通讯、制造
和科研领域。
激光的独特特性使其成为一种高效、精确和多功能的工具,为各行各业带来了巨大的便利和发展机遇。
在医疗领域,激光技术被用于手术、治疗和诊断。
激光手术可以实现微创治疗,减少患者的痛苦和恢复时间;激光治疗可以精准地瞄准病变组织,最大限度地保护健康组织;激光诊断可以通过光学原理快速、准确地检测疾病,为医生提供重要的参考信息。
在通讯领域,激光技术被用于光纤通信和激光雷达。
光纤通信利用激光的高速、大容量传输特性,实现了信息传输的快速和稳定;激光雷达利用激光的高精度和远距离探测特性,实现了对目标的精确定位和监测。
在制造领域,激光技术被用于切割、焊接和打标。
激光切割可以实现对各种材
料的精确加工,提高了生产效率和产品质量;激光焊接可以实现对复杂结构的高效连接,减少了人工成本和材料浪费;激光打标可以实现对产品的高清晰标识,提高了产品的识别和附加值。
在科研领域,激光技术被用于光谱分析、原子冷却和核聚变。
激光光谱分析可
以实现对物质成分和结构的快速检测,为科学研究提供了重要的实验手段;激光原子冷却可以实现对原子和分子的极低温控制,为量子科学和精密测量提供了重要的技术支持;激光核聚变可以实现对核能的高效利用,为清洁能源的发展提供了重要的技术途径。
总的来说,激光技术在各个领域都发挥着重要作用,为人类社会的发展和进步
做出了重要贡献。
随着科学技术的不断进步和创新,相信激光技术将会有更加广阔的发展前景,为人类社会带来更多的惊喜和改变。
激光测距技术的使用技巧与应用案例

激光测距技术的使用技巧与应用案例一、引言激光测距技术是一种精确测量距离的技术,通过利用激光束的光电特性,可以快速准确地测量目标物体与测距仪之间的距离。
本文将探讨激光测距技术的使用技巧以及一些实际应用案例。
二、基本原理激光测距技术基于激光的光电特性,利用激光光束的传播速度以及光电探测器的接收能力来测量目标物体与测距仪之间的距离。
激光光束发射出去后,经过一段时间后被目标物体反射回来,光电探测器接收到反射光信号后,根据接收到的信号的时间差以及激光的传播速度,可以计算出目标物体与测距仪之间的距离。
三、使用技巧1. 准备工作:在使用激光测距仪进行测量之前,需要确保环境条件适宜,如无遮挡物、目标物体表面光滑等。
另外,需要根据具体测量距离的要求选择合适的测距仪。
2. 瞄准目标:使用激光测距仪时,需要将光束瞄准到目标物体上,并保持稳定。
在瞄准过程中,应尽量避免激光束与其它物体的干扰,以确保测量结果的准确性。
3. 多次测量取平均:为了提高测量结果的精确性,可以进行多次测量并取平均值。
这样可以排除由于环境因素等原因造成的误差,得到更准确的测量结果。
4. 注意测量距离范围:不同型号的激光测距仪有不同的测量距离范围,使用时应注意选择合适的测量范围。
如果超出了测量范围,可能会导致测量结果不准确或无法测量。
四、应用案例1. 建筑行业:激光测距技术在建筑行业中得到广泛应用,可以用于测量建筑物的高度、墙面的长度等。
通过激光测距仪的精确测量结果,可以帮助建筑师和工程师进行设计和施工。
2. 体育运动:在体育运动中,激光测距技术可以用于测量赛道长度、高度等参数。
例如,在田径比赛中,可以利用激光测距仪测量短跑起跑线到终点线的距离,确保比赛结果的准确性。
3. 地理测绘:激光测距技术在地理测绘中也发挥着重要作用。
通过激光测距仪测量地表的高程、山峰的高度等,可以提供给地理学家和地质学家进行科学研究。
4. 工业制造:在工业制造过程中,激光测距技术可以应用于测量零件尺寸、检测产品的几何尺寸等。
激光测量技术及信号处理方法

激光测量技术及信号处理方法激光测量技术是一种高精度测量和距离测量的方法,被广泛应用于各个领域。
本文将从原理、应用和信号处理方法等方面进行论述。
一、激光测量技术的原理激光测量技术是利用激光束特性进行距离测量的方法。
激光光束具有高方向性、高单色性和高亮度的特点,可以在较远距离上准确测量目标物体的距离。
通常,激光测量技术主要基于两种原理:时间测量原理和相位测量原理。
时间测量原理是利用光子在介质中传播的速度恒定不变,通过测量光线往返的时间来计算物体的距离。
这种方法常用于测量较远距离的目标物体,例如卫星测距和天文测量。
相位测量原理基于激光的相干性,通过测量光波在一段时间内的相位变化来计算物体的距离。
相位测量方法具有更高的精度和分辨率,广泛应用于精密测量领域,如工业制造、建筑测量和测绘等。
二、激光测量技术的应用激光测量技术在工程领域有着广泛的应用,涉及到距离测量、形状测量、位移测量等多个方面。
在距离测量方面,激光技术可以精准测量物体与仪器之间的距离,用于建筑测量、地质测量、航天测距等领域。
例如,高度测量中常用的全站仪和激光测距仪,就是基于激光测量原理设计的。
在形状测量方面,激光扫描仪是常见的设备之一。
通过扫描物体表面,激光扫描仪可以快速获取物体的三维形状信息,应用于工业设计、文物保护和医学影像等领域。
在位移测量方面,激光干涉仪是一种常用的设备。
通过在物体表面引入激光光束,利用光的干涉原理测量物体的微小位移,可应用于精密加工和机械工程等领域。
三、激光测量信号的处理方法对于激光测量所得到的信号,为了提取有效的信息,需要进行一系列的信号处理。
首先,信号预处理是非常重要的一步。
由于测量环境的噪声和干扰,测量信号可能含有许多干扰成分。
通过滤波、降噪等处理手段,可以提高信号的质量和可靠性。
其次,信号提取是测量结果的关键步骤。
距离测量基于光的传播时间或相位变化,需要对信号进行有效提取。
通过采用特定的算法,如峰值识别、功率谱分析等方法,可以提取出所需的测量信息。
激光测距原理

激光测距原理激光测距是一种利用激光束来测量目标距离的技术。
它主要应用于工业、建筑、地理测绘、军事等领域,具有测量精度高、速度快、非接触式测量等优点。
激光测距原理是基于光的传播速度和时间的关系,通过测量激光束从发射到接收的时间来计算目标距离。
下面我们来详细了解一下激光测距的原理。
1. 发射激光。
激光测距的第一步是发射激光。
激光器产生的激光束具有单色性、方向性和相干性,能够保持较小的束散。
这样就能够保证激光束在传播过程中能够保持一定的直线传播,从而保证测量的准确性。
2. 激光束传播。
激光束从激光器发射出来后,会沿着一定的方向传播。
在传播过程中,激光束会受到大气、地形等因素的影响,但由于激光束的单色性和方向性,这些影响相对较小,不会对测量结果产生显著影响。
3. 激光束照射目标。
激光束照射到目标后,会被目标表面反射或散射。
这时,激光束的能量会部分损失,但仍然能够保持一定的能量,以便接收器能够接收到足够的信号进行测量。
4. 接收激光。
接收器接收到目标反射或散射的激光束后,会将其转化为电信号。
这个过程需要非常快速和精确,以保证测量的准确性。
5. 计算距离。
接收到激光信号后,系统会通过计算激光从发射到接收的时间来确定目标距离。
由于光在真空中的传播速度是一个已知的常数,因此通过测量激光的时间,就可以准确地计算出目标距离。
总结。
激光测距原理是利用激光束的传播速度和时间的关系来实现对目标距离的测量。
通过发射激光、激光束传播、照射目标、接收激光和计算距离等步骤,可以实现对目标距离的快速、准确测量。
激光测距技术在工业、建筑、地理测绘、军事等领域有着广泛的应用前景,随着技术的不断发展和完善,相信激光测距技术会在未来发挥更加重要的作用。
激光干涉测量物体形状与运动的技术要点

激光干涉测量物体形状与运动的技术要点激光干涉测量技术是一种非接触式的测量方法,通过测量激光光束与物体表面的干涉现象,可以实现对物体形状和运动的精确测量。
在工业制造、医学影像、地质勘探等领域中,激光干涉测量技术被广泛应用。
本文将介绍激光干涉测量物体形状与运动的技术要点。
一、激光干涉测量原理激光干涉测量原理基于光的干涉现象,通过测量光程差来计算物体的形状和运动。
当激光光束照射到物体表面时,一部分光被反射回来,与原始光束发生干涉。
干涉产生的光强分布与物体表面的形状和运动状态有关。
通过分析干涉光强分布的变化,可以得到物体的形状和运动信息。
二、激光干涉测量的关键技术1. 激光光源的选择激光光源是激光干涉测量的关键组成部分。
常用的激光光源有氦氖激光器、二极管激光器等。
选择合适的激光光源要考虑到测量的精度、测量距离和成本等因素。
同时,激光光源的波长也会影响测量的精度,需要根据具体应用需求进行选择。
2. 干涉图像的获取干涉图像的获取是激光干涉测量的关键步骤。
传统的方法是使用像素平面干涉仪进行图像的获取,但这种方法需要较长的曝光时间,不适用于快速运动的物体。
近年来,高速相机和图像处理技术的发展使得实时获取干涉图像成为可能,大大提高了测量的效率和精度。
3. 相位解析与计算干涉图像中的光强分布与物体表面的形状和运动状态有关,通过分析图像中的相位信息可以得到物体的形状和运动信息。
相位解析与计算是激光干涉测量的核心技术之一。
常用的相位解析方法有空间相位解析法、频率调制法等。
相位计算的过程中需要考虑到相位的非线性变化和噪声的影响,采用合适的算法可以提高测量的精度。
4. 测量误差的分析与校正激光干涉测量中存在着各种误差,如光源的不稳定性、环境震动等。
对测量误差的分析与校正是保证测量精度的重要环节。
常用的误差分析方法有误差传递法、误差补偿法等。
通过合理的误差校正方法,可以提高测量的准确性和稳定性。
三、激光干涉测量技术的应用激光干涉测量技术在工业制造、医学影像、地质勘探等领域中有着广泛的应用。
激光测量技术与应用指南

激光测量技术与应用指南激光测量技术是一种基于激光光束的高精度测量方法,具有非接触、高精度、快速、无损等特点,在工业生产、科学研究、医学诊断等领域有着广泛的应用。
本文将围绕激光测量技术的原理、设备、应用场景等方面进行讨论和介绍。
一、激光测量技术的原理激光测量技术是基于光的干涉和散射原理进行测量的方法。
激光测量过程中,激光束被发射并照射到被测物体上,然后通过接收器接收反射回来的激光信号。
根据激光的特性,通过计算激光的入射和出射时间差、频率偏差、干涉光的相位差等指标,可以推算出被测物体的形态、尺寸、位移、速度等物理量。
激光测量技术的原理复杂但稳定可靠,已经在许多领域得到广泛应用。
二、激光测量技术的设备激光测量技术的设备主要包括激光器、接收器、干涉仪、相位计等。
激光器是激光测量系统的核心激光发射源,可以选择不同波长和功率的激光器来适应不同的应用需求。
接收器是接收激光反射信号的装置,通常采用光电二极管或光敏电阻等光电探测器,其灵敏度和响应速度直接影响到测量的精度和速度。
干涉仪是激光测量中常用的测量装置,通过测量光的波前差或干涉光的相位差来计算被测物体的相关参数。
相位计则是用来测量干涉光的相位差的仪器,可以采用电子数字相位计或光学干涉仪来实现。
三、激光测量技术的应用场景1. 工业生产领域激光测量技术在工业生产中有着广泛的应用。
例如,在机械装配过程中,可以利用激光测量技术对零件的尺寸、形状进行检测和定位,确保装配的精度和质量。
在激光切割、激光焊接等工艺中,激光测量技术可以实时监测加工过程的尺寸和形态,保证工艺的准确性和稳定性。
此外,在汽车制造、电子制造、航空航天等领域,激光测量技术也被广泛应用于零件尺寸检测、表面质量评估、三维建模等方面。
2. 科学研究领域科学研究是激光测量技术的另一个重要领域。
利用激光测量技术,科学家可以对微小的材料进行非接触式测量,获取精准的数据。
在材料科学、物理学、化学等领域,激光测量技术常用于表面形貌分析、纳米尺度精密角度测量、光学薄膜测试、材料强度分析等方面。
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激光测量技术第一章 激光原理与技术1、简并度:同一能级对应的不同的电子运动状态的数目;简并能级:电子可以有两个或两个以上的不同运动状态具有相同的能级,这样的能级叫 简并能级2、泵浦方式:光泵浦,电泵浦,化学泵浦,热泵浦3、激光产生三要素:泵浦,增益介质,谐振腔阀值条件:光在谐振腔来回往返一次所获得光增益必须大于或者等于所遭受的各种 损耗之和.4、He-Ne 激光器的三种结构:【主要结构:激光管(放电管,电极,光学谐振腔)+电源+光学元件】 1)内腔式;2)外腔式;3)半内腔式5、激光器分类:1)工作波段:远红外、红外激光器;可见光激光器;紫外、真空紫外激光器;X 光激光器2)运转方式:连续激光器;脉冲激光器;超短脉冲激光器6、激光的基本物理性质:1)激光的方向性。
不同类型激光器的方向性差别很大,与增益介质的方向性及均匀性、谐振腔的类型及腔长和激光器的工作状态有关。
气体激光器的增益介质有良好的均匀性,且腔长大,方向性 ,最好!例1:对于直径3mm 腔镜的632.8nmHe-Ne 激光器输出光束,近衍射极限光束发散角为2)激光的高亮度。
3)单色性。
激光的频率受以下条件影响:能级分裂;腔长变化←泵浦、温度、振动4)相干性:时间相干性(同地异时):同一光源的光经过不同的路径到达同一位置,尚能发生干涉,其经过的时间差τc 称为相干时间。
相干长度: 例 : He-Ne laser 的线宽和波长比值为10-7求Michelson 干涉仪的最大测量长度是多少? 解: ,最大测量长度为Lmax=Lc/2=3.164m 。
空间相干性(同时异地):同一时间,由空间不同的点发出的光波的相干性。
7、相邻两个纵模频率的间隔为谐振腔的作用:(1)提供正反馈;(2)选择激光的方向性;(3)提高激光的单色性。
例 设He-Ne 激光器腔长L 分别为0.30m 、1.0m,气体折射率n~1,试求纵模频率间隔各为多少?8、激光的横模:光场在横向不同的稳定分布,激光模式一般用TEMmnq 表示原因:激活介质的不均匀性,或谐振腔内插入元件(如布儒斯特窗)破坏了腔的旋转对称性。
激光横模形成的主要因素是谐振腔两端反射镜的衍射作用,光束不再是平行光,光强也改变为非均匀的。
λλν∆=∆=∆=//2c t c L c 1=∆c ντm L c 328.6/2=∆=λλrad d 4102/22.1-⨯≈≈λθnL C2=∆νHz 105.10.1121031.0m,Hz 1053.012103,m 30.02882881⨯=⨯⨯⨯=∆=⨯=⨯⨯⨯=∆==∆νννL L nL c9、稳频的必要性:在精密计量中,通常以波长为基准, 测量精度很大程度上决定于波长的精确程度。
要求:激光器输出单频的同时,频率变动尽可能小。
表示频率变动的两个物理量:频率稳定度 频率再现性 频率漂移远大于线宽极限!!10、引起频率变化原因:1)温度:任何材料的物体的线性尺寸都会随温度而变化,同时,温度变化会引起介质折射率的变化;2)振动:振动会引起反射镜位置变化、激光管变形,使腔长发生变化;3)大气的影响:外腔式氦氖激光管,谐振腔的一部分暴露在大气之中,大气的气压和温度的改变影响折射率,使谐振频率发生变化。
11、稳频方法:1)被动稳频:控制温度;腔体材料互补;防震、密封2)主动稳频:基本原理:采用电子伺服控制激光频率,当激光频率偏离标准频率时,鉴频器给出误差信号控制腔长,使激光频率自动回到标准频率上。
12、主动稳频方法:1)兰姆(Lamb)下陷法Lamb 下陷:由于增益介质的增益饱和,在激光器的输出功率P 和频率v 的关系曲线上,在中心频率v0处输出功率出现凹陷的现象稳频原理:利用激光器的输出功率P 和频率v 的关系曲线上的凹陷反应,在凹陷处输出功率随频率变化比较敏感,使激光器的频率起伏值Δv 转换成输出功率的起伏值ΔP ,从而获得误差信号,用此误差信号反馈控制谐振腔的长度,使激光器输出频率趋近中心频率v0。
2)饱和吸收法原理:利用外界频率标准进行高稳定度的稳频方法3)塞曼(Zeeman)效应法塞曼效应:原子能级在磁场作用下发生分裂的现象。
特点:由塞曼效应而分裂的两条谱线,不仅在频率上有差别,而且偏振态也不同。
双频激光器:由塞曼效应制成的激光器。
稳频方法:纵向塞曼稳频、横向塞曼稳频、塞曼吸收稳频。
纵向塞曼效应:激光器产生频率较低的右旋圆偏光和频率较高的左旋圆偏光。
稳频方法:测出二圆偏振光输出功率之差值,以此作为鉴频误差信号,再通过伺服控制系统控制激光器腔长。
13、激光调制可分为: 内调制和外调制14、电光效应:某些材料在外加电场的作用下,其折射率发生变化。
弹光效应:当一块各向异性的透明介质受外力作用时,介质的折射率发生变化的现象。
声光效应:声波作用于介质时所引起的弹光效应;超声波在声光介质中传播时,介质密度呈现疏密的交替变化,导致折射率大小的交替变化,此时介质可等效为一块相位光栅,引起入射光波衍射。
旋光效应:当一束线偏振光通过某种物质时,光矢量方向会随着传播距离而逐渐转动。
【旋光现象与双折射现象的对比:双折射现象是指在各向异性介质中的二正交线偏振光的传播速度不同;旋光现象是指在旋光介质中的二反向旋转的圆偏振光的传播速度不同。
】磁光效应:在强磁场的作用下,物质的光学性质发生变化。
磁致旋光效应(法拉第效应Faraday effect ):在强磁场的作用下,本来不具有旋光效应的物质产生了旋光性质。
15、米定义的复现:飞行时间法;真空波长法;稳频激光器。
/v S v v=∆/v R vδ=第二章激光干涉测量技术1、干涉测量技术是以光波干涉原理为基础进行测量的一门技术,非接触测量,具有很高的测量灵敏度和精度。
常用干涉仪:迈克尔逊干涉仪、马赫-泽德干涉仪、斐索干涉仪、塞曼-格林干涉仪。
激光干涉测量一般是:1)相对测量2)增量式测量3)中间过程不可忽略,要监视整个测量的过程。
2、干涉仪光路系统主要包括:光源、分束器和反射器。
激光干涉仪常用的分光方法:分波阵面法、分振幅法、分偏振法(PBS)、衍射分光法激光干涉仪常用的反射器:平面反射器,特点:对偏转将产生附加的光程差角锥棱镜反射器,特点:可消除偏转将产生附加的光程差,抗偏摆和俯仰直角棱镜反射器,特点:只对一个方向的偏转敏感猫眼反射器,特点:透镜和反射镜一起绕C点旋转,光程保持不变;容易加工,不影响偏振光的传输3、常用移相器种类:机械法移相、阶梯板和翼形板移相、金属膜移相、分偏振法移相。
4、按照分光原理,光谱仪器可分为三类:棱镜光谱仪、光栅光谱仪、干涉光谱仪。
基于干涉原理的典型光谱仪器:法珀干涉仪、傅立叶变换干涉仪。
5、单频激光干涉仪的特点:测量精度高,但前置放大器为直流放大器;对环境要求高,不允许干涉仪两臂光强有较大的变化;6、光学拍频原理:两个振幅相同、振动方向相同,且在同一方向传播,频率接近的两单色光叠加也能产生干涉,这种特殊的干涉称为光学“拍”。
塞曼效应和声光调制是实现光学“拍”的常用方法。
7、利用激光移相相干测试技术可以快速而高准确度地检测波面面形误差,可达到1/100波长的测试不确定度。
8、全息技术的基本原理:两步成像即全息图的记录和物光波的再现。
全息干涉测量技术:实时法、二次曝光法、时间平均法。
由于全息图再现具有三维性质,故用全息技术就可以从许多不同视角去观察一个形状复杂的物体,一个干涉测量全息图可相当于用一般干涉测量进行的多次观察。
9、激光散斑干涉测量技术,特点:记录和再现本质上与全息干涉测量相同,但在形式上更加灵活,即不仅可以用光学方法实现,还可以用电子学和数字方法实现。
10、散斑:当一束激光照射到物体的粗糙表面(例如铝板)上时,在铝板前面的空间将布满明暗相间的亮斑与暗斑,这些亮斑与暗斑的分布杂乱,故称为散斑(Speckle)。
11、散斑形成条件:1)必须有能发生散射的粗糙表面;为了使散射光较均匀,则粗糙表面的深度必须大于光波波长。
2)入射光的相干度足够高,如使用激光。
12、直接散斑:由粗糙表面的散射光干涉而直接形成的成像散斑:经过一个光学系统,在它的像面上形成的散斑,也称为主观散斑。
13、激光散斑干涉测量技术:被激光照射的粗糙物面在透镜的像面上形成散斑图,此方法称散斑照相。
同全息一样, 散斑照相并不能提供测量的一些信息。
如果利用全息技术记录某一时刻的散斑信息, 利用变化前后形成的散斑干涉, 可以进行测量工作。
14、常用的光纤干涉仪结构型式:迈克耳逊(Michelson)光纤干涉仪、马赫-泽德(Mach-Zehnder)光纤干涉仪、萨格奈克(Sagnac)光纤干涉仪、法布里-珀罗(Fabry-Perot)光纤干涉仪。
15、合成波长:双波长激光器发出的波长为λ1 和λ2的光,其干涉条纹由光电探测器接收,探测器输出一个受空间频率调制的波长为λs的空间拍波。
第三章 激光衍射测量技术 1、单缝衍射测量原理:观察屏上的光强分布 测量分辨力是指激光单逢衍射能分辨的最小量值,衍射测量灵敏度 ——缝宽b 越小,级数越高,L 越大, 波长越长, 分辨力越高。
例: 2、激光衍射测量方法:间隙测量法、反射衍射测量法、分离间隙法、互补测屏法、爱里斑测量法、衍射频谱检测法。
反射衍射测量法:利用试件棱缘和反射镜构成的狭缝来进行衍射测量的。
特点:灵敏度提高一倍;入射光可以以一定角度入射,布置方便。
3、常用衍射测量的器件:PD 、二分型的硅光电池、四分型的硅光电池、一维/二维PSD 、CCD (二维或线阵)。
4、防止振动/跳动:隔振 扩束 透镜成像5、测量方法:直接测量:CCD ,转镜/狭缝扫描式(测量时间),一般测量Xk 或者S, 由d=kL λ/Xk=L λ/s 求出。
间接测量: PD 、二分型的硅光电池、四分型的硅光电池、一维/二维PSD 、测量明/暗条纹的移动量的大小。
6、光学接收器件的选择与布置:衍射级数的选择一般2,3级、条纹计数越大(相对测量),越灵敏, 但是强度变弱、光电器件尺寸一般不要超过条纹间距、条纹移动量不应该超过器件的尺寸或者条纹间隔、否则容易发生误判。
第四章 激光准直及多自由度测量1、直线度误差是指被测实际轮廓线相对于理想直线的变动量;直线度测量是平面度、平行度、垂直度等几何量测量的基础。
2、激光准直仪按工作原理可分为:1) 振幅测量法 2) 干涉测量法 3) 偏振测量法3、振幅(光强)测量法:以激光束的强度中心作为直线基准,在需要准直的点上用光电探测器接收它,光电探测器一般采用光电池或PSD 。
由四象限光电池两对象限输出电压的差值决定光束中心位置。
振幅测量型准直仪提高基准精度的常用方法:菲涅耳波带片法、位相板法、双光束法。
1)菲涅耳波带片法:十字划线,是干涉形成的,有良好的抗干扰能力, 光强分布均匀,经过扩束后照射波带片,避免的激光光束的漂移及振动因素的影响。