刀口法测量光束质量数据处理简要步骤

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测绘技术的数据处理流程

测绘技术的数据处理流程

测绘技术的数据处理流程测绘技术是一种以收集、测量地表及其周围环境的数据为基础,再通过一系列的数据处理流程,将这些数据转化为有用的信息。

数据处理流程对于测绘技术的应用起着至关重要的作用。

首先,在进行数据处理之前,需要确保测绘所采集的数据是准确可靠的。

这需要使用高精度的测量设备和仪器,如全站仪、GPS接收器等,对目标进行测量。

同时,还需要使用校正工具对仪器的误差进行修正,以获得更精确的数据。

接下来,将采集到的原始数据导入计算机中,进行数据处理。

数据处理的第一步是进行数据预处理。

这一步骤主要包括数据筛选、异常值的剔除以及数据的平滑处理。

数据筛选是为了去除不必要的数据,只保留符合要求的数据。

而异常值的剔除则是为了去除那些偏离正常范围的、可能会对后续处理造成干扰的值。

数据的平滑处理则是为了降低数据的噪声,使得数据更具可读性。

接下来是数据的特征提取和分析。

这一步骤对原始数据进行进一步的处理,以提取出其中的有用信息。

数据的特征提取包括对数据进行分类、归纳和整理,以发现数据的规律和特征。

分析数据的目的是通过对数据的统计、图表和模型分析,揭示数据背后的规律和趋势。

在数据特征提取和分析的基础上,可以进行数据的可视化处理。

通过使用各种图像处理和可视化工具,可以将数据以图表、图像或动画等形式展现出来。

这样有助于人们直观地理解数据,并从中获取更多的信息。

最后,还需要进行数据的解释和应用。

数据的解释是将数据转化为可读、可理解的信息。

这一步骤需要将数据与背景知识相结合,分析数据的意义和价值。

数据的应用则是将数据应用于实际的测绘工程中,为工程提供准确的数据支持。

综上所述,数据处理流程是测绘技术中不可或缺的一部分。

通过对采集到的原始数据进行预处理、特征提取、分析、可视化处理和数据解释,最终将其转化为有用的信息,并为测绘工程提供准确的数据支持。

测绘技术的不断发展和创新,使得数据处理流程变得更加高效和精确,为我们提供了更多的应用可能性。

简述逆向工程测量数据处理的流程

简述逆向工程测量数据处理的流程

简述逆向工程测量数据处理的流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

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傅科刀口检验或阴影检验

傅科刀口检验或阴影检验

第二十六章傅科刀口检验或阴影检验 M.布朗检验光学零件的许多方法中没有一种方法能够满足所有的要求,每一种方法总有它的局限性。

虽然傅科刀口检验是检验反射镜前表面的第一种实验室方法,但一直只局限于科研方面的使用,直到近今年业余望远镜制造者才广泛地应用它。

1856年,傅科发表傅科刀口检验后,刻勒克斯(ctarks)、布雷歇尔(Brusktr)、菲佐(Fity)及其他在美国的科学家真真使用了刀口检验法。

其他著名欧洲光学家,如法国的夫琅和费和卡乔克司(Cauchoix)及英国的塔利(Tutty)在1856的刀口检验法发表以前就制造了大孔径消色差折射望远镜。

但是他们所用的方法为了保密而失传了,人们一直认为他们是采用目镜离焦的夏普(Sharn)法,一组消球差物镜形成的圆的等直径和等强度的星点象。

很少有人了解牛顿(1668)和其他人制造的第一台反射式望远镜的经过和他们所用的不同于在夜间用反射镜形成星点象的检验方法。

赫歇尔(Herschet) (1738 – 1822)巧妙地制造了一块中等焦比(F/10 – F/20)的反射镜。

只要把参考球面轻度非球面化就可以获得焦比为F/10、孔径48in 的反射镜。

他卖出的望远镜大多数具有较小的孔径(6 – 14 in)与焦比大于F/10的球面反射镜,而且可以满足最严格的要求。

牛顿使用上述方法一直到1856年傅科发明用肉眼就可以直接观察到阴影效应的刀口检验为止。

傅科法是在球面镜的曲率中心处在光轴的一侧放一个人造星点,由于反射作用在球面反射镜曲率中心光轴的另一侧形成人造星点的反射象。

在曲率中心附近找到反射象以后,可以用刀口来切割成象光束,用另一只肉眼也能观察到一块不规则表面的阴影效应。

在一般情况下,刀口的灵敏度为(0.1 – 1)×10 – 7in,而且不受尺寸限制,均可以满足高灵敏度的要求。

如果不用刀口检验,就不可能制造出现代的大多数大口径望远镜。

显然对大型光学镜面而言,刀口检验是必不可少的,但是对小型光学元件而言,它的应用还有局限性,因为要有相当丰富的经验来判读刀口检验所观察到的不均匀阴影。

高斯光束参数简介及束腰的快速测量计算

高斯光束参数简介及束腰的快速测量计算

高斯光束参数简介及束腰的快速测量计算崔立夫;罗瑞芳【摘要】从实用观点介绍了高斯光束的概念及相关参数,如高斯光束的束宽、瑞利距离、共焦参数、"M2"值、光强分布、光斑的有效面积及能量密度等.利用高斯光束的数学特征,将其转换成误差函数的表征形式,介绍了一种测量高斯光束腰斑尺寸的方法——90/10刀口法,这种方法只需测量90%,及10%,的透过光强,与孔径法、CCD扫描法、曲线拟合法等其他测量方法相比更快速、更简便、更精确.【期刊名称】《天津科技》【年(卷),期】2018(045)001【总页数】5页(P27-31)【关键词】高斯光束;腰斑半径;误差函数【作者】崔立夫;罗瑞芳【作者单位】中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220;中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220【正文语种】中文【中图分类】O430 引言激光器是重要的光源,其光源的特性,如腰斑、束角、束宽、能量密度、脉宽等参数,对光纤传能的应用,如激光打标、起爆光纤等有着很大的影响。

光纤系统中使用的激光光源其输出一般近似做高斯光束处理。

本文从高斯激光束强度的角度出发,简要介绍了与高斯光束有关的实用概念,如高斯光束的束宽、瑞利距离、共焦参数、“M2”值、光强分布、光斑的有效面积及能量密度等,并介绍了一种快速测量高斯光束腰斑尺寸的方法——90/10刀口法,与孔径法、CCD扫描法、曲线拟合法等其他测量方法相比更快速、更简便、更精确。

高斯光束腰斑尺寸的精确测量对与之相关的应用,如光斑的有效面积、光束质量因子的判定等有着重要的意义。

1 光斑强度分布光源通常产生的是非均匀的光束,其强度在横截面上的分布与其模数有关,图1和图2分别介绍了几种低阶埃尔米特-高斯函数和几种低阶埃尔米特-高斯光束的截面光强分布图。

在光纤系统中使用的光源,一般近似选用 LP01模式,其横向分布呈现高斯分布,是我们熟悉的钟形曲线分布,如图 1(a)所示,其光斑分布如图 2(a)。

聚焦光束法测量光束质量

聚焦光束法测量光束质量

聚焦光束法测量光束质量1. 简介在现代科学和工程领域,光束的质量是一个重要的参数,它直接影响到光束的传输效率和应用效果。

为了准确测量光束的质量,科学家们开发了多种方法和技术。

其中,聚焦光束法是一种常用的测量光束质量的方法,它通过聚焦光束后的成像特性来评估光束的质量。

本文将详细介绍聚焦光束法测量光束质量的原理、方法和应用。

2. 原理聚焦光束法测量光束质量的原理基于光束在聚焦后的成像特性。

当光束通过透镜或其他聚焦光学元件聚焦后,其成像质量与光束的质量相关。

光束的质量可以通过测量聚焦后的光斑尺寸和形状来评估。

光束的质量主要与以下几个因素相关:2.1 光束发散角光束的发散角越小,光束的质量越高。

发散角可以通过测量聚焦后的光斑尺寸来计算。

2.2 光束直径光束的直径越小,光束的质量越高。

光束直径可以通过测量聚焦后的光斑尺寸来计算。

2.3 光束形状光束的形状也会影响光束的质量。

理想情况下,光束应该是高斯光束,其光斑形状为圆形。

如果光斑形状偏离圆形,说明光束存在畸变,光束的质量较低。

3. 测量方法聚焦光束法测量光束质量的方法主要包括以下几个步骤:3.1 准备工作首先,需要准备一台激光器和一套光学系统,包括透镜、光阑等元件,以及一个合适的成像设备,如相机或CCD。

3.2 聚焦光束将光束通过透镜等光学元件进行聚焦,使其成为一个小而集中的光斑。

聚焦光束时,可以调节透镜的位置和焦距,以及光阑的大小,以获得最佳的聚焦效果。

3.3 成像将聚焦后的光斑成像到相机或CCD上,可以使用显微镜或望远镜等装置进行放大。

成像时,要注意将光斑完整地投影到成像设备上,并避免光斑受到畸变或扩散。

3.4 测量光斑尺寸和形状使用相机或CCD拍摄光斑的图像,然后使用图像处理软件对光斑进行分析。

可以测量光斑的尺寸、形状、亮度分布等参数。

3.5 计算光束质量参数根据测得的光斑尺寸和形状,可以计算出光束的发散角、直径和形状畸变等参数,从而评估光束的质量。

光束质量分析仪原理

光束质量分析仪原理

光束质量分析仪原理光束质量分析仪是一种用于测量光束质量的仪器。

光束质量是指光束的聚焦能力,也可以理解为光束的准直性和纵向相干性。

光束质量分析仪的基本原理是通过测量光束在空间上的偏离程度来评估光束的质量。

这种偏离可以通过测量光束的发散角、束腰位置和束腰直径等参数来实现。

在光束质量分析仪中,一种常用的测量方法是通过使用探测器阵列来接收光束,并分析光束在阵列上的分布情况。

一般来说,探测器阵列由多个单元组成,每个单元都可以独立地测量光的强度。

根据测量得到的光强分布图,可以得到光束的发散角、束腰位置和束腰直径等参数。

对于高功率激光光束,由于激光束的强度非常高,普通的探测器不能直接接收。

这时可以使用热像仪作为探测器。

热像仪是一种能够将光束的强度转换为热像的仪器。

通过测量热像的分布情况,可以得到光束的质量参数。

除了使用探测器阵列和热像仪,光束质量分析仪还可以使用干涉仪来评估光束的质量。

干涉仪利用光的干涉原理,通过比较光束与参考光束的干涉图案来分析光束的质量。

常见的干涉仪有迈克尔逊干涉仪和扫描干涉仪。

利用干涉仪的干涉图案,可以测量光束的相位、相干长度和相干时间等参数,从而评估光束的质量。

为了提高光束质量分析的准确性,通常需要进行校准。

校准的方法主要有两种:一种是使用已知标准光束进行校准,另一种是与其他光束质量分析仪进行对比校准。

通过校准,可以消除仪器本身引起的误差,并获得更准确的测量结果。

光束质量分析仪在激光加工、激光成像和激光通信等领域得到广泛应用。

通过准确评估光束的质量,可以提高光束在空间传输中的稳定性和准直性,从而提高激光器的工作效率和成像质量。

总结起来,光束质量分析仪是一种用于测量光束质量的仪器,通过测量光束在空间上的偏离程度来评估光束的准直性和纵向相干性。

常用的测量方法包括使用探测器阵列、热像仪和干涉仪等。

通过校准可以提高测量的准确性。

这种仪器在激光加工、成像和通信等领域具有广泛的应用。

光学专业毕业设计:激光光斑尺寸的测量和研究.

光学专业毕业设计:激光光斑尺寸的测量和研究.

激光光斑尺寸的测量和研究摘要激光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。

本文主要介绍了两种测量激光光斑尺寸的方法:刀口扫描法,CCD 法。

分析了利用刀口法测量高斯光束腰斑大小的测量实验装置,并阐述了具体的测量过程。

此方法对激光光斑大小测量是可行的。

实验装置简单实用。

CCD法是利用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,测量精度得到提高,为激光器性能研究和光信息处理提供了一种新的方法。

本文给出了这两种方法测得的数据及处理结果。

结果表明,刀口扫描法对高能量光束半径的测量特别实用,装置简单,可在普通实验室进行测量。

CCD法检测的直观性好,不需要辅助的逐行扫描机械移动,成像精度和检测精度高。

关键词激光光斑尺寸;Matlab;CCD传感器;刀口法The Measurement and Research of Laser SpotSizeAbstractThe size of Laser spot is not only one important parameter of laser performance, but also in laser application.This paper introduces two methods of measuring laser spot diameter: scanning method, CCD: knife method. We analyze of measurement is cut the size of the gaussian beam waist measurement device spot, and elaborates on process of the measurement. Using this method of laser spot size measurement is feasible. The experiment device is simple and practical. CCD method uses the CCD sensor as a detection can be more accurate to measure the size of the laser spot and waist size spot, overcoming traditional measurement process and using computer control to deal with data processing, and the measurement accuracy is improved, providing a new method for laser performance study and light information processing. At the same time, it gives two methods of measured data and processing results.The results show that the method of blade scanning is practical for high-energy beams radius’s measurement. Simple device can be operated in ordinary laboratory. CCD detection method is visually good, and do not need to manufacture progress ive-scan auxiliary of the machine movement, the imaging accuracy and precision is the higherKeywords Laser spot size; Matlab; CCD sensor; knife-edge method.哈尔滨理工大学学士学位论文目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (4)1.1 课题背景 (4)1.2 国内外研究现状 (5)1.3 论文研究的内容 (7)第2章激光光斑测量方法探究 (8)2.1 刀口扫描法测激光光斑直径研究 (8)2.2 CCD测激光光斑直径方法 (12)2.3 本章小结 (20)第3章激光光斑尺寸的测量与数据分析 (21)3.1 刀口法测光斑直径 (21)3.1.1 90/10刀口法理论及方法 (21)3.1.2 计算理论 (23)3.1.3 实验数据处理 (23)3.1.4 实验分析 (25)3.2 CCD法测激光光斑方法 (25)3.2.1 用CCD拍摄光斑图像 (25)3.2.2 Matlab的图片处理 (26)3.2.3 图像处理结果 (26)3.2.4 实验分析 (29)3.3 本章小结 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录A 英文原文 (34)附录B 中文译文 (38)附录C Matlab程序 (42)第1章绪论1.1课题背景激光技术对国民经济及社会发展有着重要作用,激光技术是二十世纪与原子能、半导体及计算机齐名的四项重大发明之一。

光源质量评价的测量步骤

光源质量评价的测量步骤

光源质量评价的测量步骤1.灯光特性测试:首先要使用光谱辐射计对光源进行测试,以确定其发光特性。

通过光谱分析可以获得光源的波长分布、光强分布和颜色分布等信息。

这些数据可以用来计算光源的色温和色彩还原性等参数。

2.颜色温度测试:根据光源的发光特性数据,可以通过计算或转换得到光源的色温。

色温是用来描述光源颜色的一个重要参数,单位是开尔文(K)。

色温的高低决定了光线的色调,例如低色温的灯光呈暖色调,高色温的灯光呈冷色调。

3. 色彩还原性测试:颜色还原性是指光源能够准确再现物体的颜色的能力。

常用的测试方法是使用标准光源照射一个具有已知颜色的标准物体,并使用色度计或光谱仪来测量物体的颜色,然后与光源的颜色进行比较。

颜色还原性的评价指标有CRI(Color Rendering Index)和TM-30等,一般用于评价灯具的颜色还原性。

4. 亮度测试:亮度是指光源或灯具的明亮程度,通常用流明(lm)来表示。

亮度的测试可以使用光度计或光谱辐射计来进行。

亮度的大小对于不同场合和用途有所不同,因此需要根据具体需求来进行测试和评价。

5.光分布测试:光分布测试可以获得光源或灯具光照的均匀性和方向性信息,通常使用光照计来进行。

在测试过程中,需要将光照计放置在特定位置,然后测量光照强度和分布情况。

这些数据可以用来评估灯具的照明效果和光照均匀性。

6.能效测试:能效测试是对光源或灯具能源利用效率的测试和评价。

通过测量光源的功率和光输出,可以得到光源的能效。

能效是评价光源节能性的一个重要指标,对于环境保护和节能减排有重要意义。

7.数据分析和评价:在完成光源质量的测量后,需要对数据进行分析和评价。

可以使用一些数学模型和指标来对光源的质量进行综合评估,例如使用加权平均法对不同参数进行加权处理,然后计算出一个综合评价指数。

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利用刀口法测量光束质量
(一)首先,估计激光器束腰位置,利用透镜将束腰变换到腔外,利用刀口法测量一些数据。

利用oringin进行数据处理和曲线拟合。

其中,
第一列为测量位置与激光器实际束腰位置之间的距离;
第二列为在某一位置时,刀口切掉激光光斑功率10%(90%)时微位移旋转台的读数;
第三列为在某一位置时,刀口切掉激光光斑功率90%(10%)时微位移旋转台的读数;
第四列为一个函数,公式为(第三列-第二列)*0.01*0.78的数值。

利用第一列与第四列画图,第四列为y列。

(二)然后进行如下步骤进行曲线拟合
如果软件中没有该拟合公式,可以在其中自定义一个函数,并对其进行命名。

经这样定义以后,可以在函数中找到已经定义过的函数并利用其进行拟合。

如果函数存在问题,或者需要修正,也可以通过下面方式调出函数并对其进行修改。

y=P1*sqrt(1+(x-P2)^2/P3^2)
根据公式()2201z z f ωω⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,写出对应的函数为()22
22131x P y P P -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭。

然后应用
这个函数,设定针对所用列表,选择y 轴,进行曲线拟合。

经过多次拟合可以在一定程度上对结果加以修正,减小误差,增加精确度。

(三)光束质量计算
在计算出的数值中,P1与腰斑半径对应,P1/P3与发散角半角相对应,然后利用公式进行计算。

11//2030P P P M θωλθωπ⋅⋅==⋅。

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