全息剪切干涉法测量透镜几何象差

本文用全息双频光栅剪切干涉装置对透镜几何象差的测量进行实验研究。将象差光束中两剪切干涉光线的交点看成点源,提出了用经典杨氏干涉观点、由剪切条纹图确定这些交点的空间位置而直接得到几何象差的杨氏条纹分析法。对几个透镜的象差作了测量和分析;与设计理论值作比较,二者符合良好。     

应用等色序条纹测量超精抛光光学表面粗糙度的研究

本文介绍应用等色序干涉条纹测量表面粗糙度的原理、测量装置、数据处理方法及实测结果。对熔石英和K_9光学玻璃抛光试样的实测数据表明,该装置测量粗糙度的精确度可达2.5A(均方根值)左右。     

干涉法在船体角度变形测量中的应用

本文提出了一种用光栅干涉产生的莫尔条纹进行角度变形测量的新方法 ,从莫尔条纹的数学模型入手分析了测量原理 ,可通过测量莫尔条纹的宽度或者倾角进行船体角度变形的测量 ,并进行了精度分析 ,试验表明 ,在± 30′的视场范围内 ,系统精度达到 1 5″。     

激光准直干涉法测量导轨不直度

本文讨论了由激光器发出的光束,通过克卜勒内调焦倒置望远镜系统,得到扩束的平行光束,此光束照射到置于被测件(如导轨)上的装有条纹干涉系统的靶上,即可在影屏上获得干涉条纹图象。将靶沿被测导轨移动,由于导轨不直度误差,将使得干涉条纹发生移动,其移动量的大小即精确地表征了不直度的误差大小。实验结果证明:采用激光准直干涉仪作准直和测量,条纹清晰,使用方便,抗干扰及防振性能好,可在车间条件下使用。本装置测量范围可达100米以下的尺寸,其误差小于20微     

基于分数傅里叶域信号处理的迈克尔逊干涉法测量波长北大核心CSCD

建立了迈克尔逊干涉法测量波长所得条纹图的数学模型,揭示了其线性调频信号(chirp信号)特性,提出了基于分数傅里叶变换信号处理方法对迈克尔逊干涉条纹进行处理,实现了激光波长测量。实验结果表明:该测量方法具有可行性,对于波长范围为400~635 nm的激光,波长测量的平均相对误差约为0.39%。在干涉条纹图被高斯白噪声污损情况下,波长测量的平均相对误差仍然小于1%。     

角位移Fabry-Perot干涉测量

提出了一种基于Fabry-Perot板干涉的角位移测量新方法。此方法采用函数近似,只需将初始入射角确定在40°到50°之间,即可由角位移与干涉信号条纹数变化间的函数关系,高精度测量角位移。解决了采用F-P板干涉法测量角位移需精确确定入射光初始角的问题。使用计算机处理采集的干涉信号,对干涉条纹进行细分,实现干涉信号相位测量的高分辨力。理论模拟和实验结果得出本方法可以实现精度为10-5rad数量级的角位移测量。该方法的测量装置采用带尾纤的半导体激光作为光源,由自聚焦透镜准直,出射光束直径为0.5mm,使探测头为小光斑。该装置结构简单,能实现小型化。     

条纹扫描干涉法测量齿轮齿面误差

本文根据条纹扫描干涉原理提出了齿轮齿面形状的非接触测量方法,并对实际齿面进行了测量实验,给出了齿面的误差分布。     

测量薄膜折射率的光栅衍射干涉方法

根据光的干涉理论,讨论了条纹周期数对测量薄膜折射率不确定性的影响,推导出干涉条纹错位量与薄膜折射率和厚度的关系式。由此提出采用光栅衍射干涉测量薄膜折射率的方法和实验方案。实验表明:该方法的干涉条纹测量精度达λ/10~λ/20,薄膜折射率测量精度可达 0.01 以上。     

可调合成波长链绝对距离干涉测量

本文提出一种利用半导体激光器的波长调谐特性实现的可调合成波长链绝对距离干涉测量方法 ,针对不同的待测距离 ,可选择不同的合成波长链 ,完成对待测距离的由粗测到精测的整个过程。文中基于这种方法构建了干涉测量系统 ,该系统利用压电陶瓷调制的在一条直线上的两个双光束干涉仪 ,使待测距离被包含于一个交流信号的相位项中 ,从而使小数条纹的测量转化为相位测量 ,合成波干涉条纹的小数级次由单波长干涉信号的相位测量值计算得到。文中以外尺寸测量为例描述了实验装置 ,实验结果表明 ,在现有的测量系统和实验条件下 ,待测距离小于 5mm时的测量极限偏差优于 2 0μm。     

可动屏蔽型计算电容复现电容单位的方法研究

中国计量科学研究院建立了标准不确定度为2×10-8的可动屏蔽型计算电容装置。该装置复现电容单位量值只与屏蔽电极所移动的轴向长度有关。采用激光干涉仪测量这个长度时,一般无法提供干涉条纹数。经典方法采用替换方法,逐步从已知的小整数扩大到大整数。过程复杂,所需条件多。提出了一种新的复现电容单位的方法。对应复现电容量值的干涉条纹整数由一个准确度等级相对较低的仪器直接确定。其干涉条纹小数则通过电容电桥的两次平衡确定。所需结构及过程简单,操作方便。给出了该方法的详细内容及其优点,报告了检查装置线性的实验及其结果。     

基于光纤干涉仪的振动测量技术

本文介绍了基于光纤Mach-Zchndcr干涉仪的振动测量系统,用线阵CCD测量条纹动态位移,实现了光纤干涉条纹图像的连续采集.针对干涉条纹图像噪声的特点完成了低通滤波器的设计、图像的平滑处理,消除了干涉条纹中心的定位误差.文章绘制了干涉条纹位移曲线并对其进行了离散傅里叶变换,给出了所测振动的频谱特性.最后讨论了测量系统的灵敏度以及影响测量精度的因素,为了能够辨别条纹的移动方向,指出了条纹最大允许的移动速度限制,给出了实验结果.     

干涉条纹机器客观读数系统的研究

怎样客观地进行干涉条纹测量并提高干涉条纹读数分辨力及读数准确度是进行一等量块检测的首要前提条件，本文介绍利用激光与数值化图像处理技术分析与解决这一问题。     

一种简易的透射式多光束等厚干涉测量薄膜厚度的装置

薄膜厚度的测量,是真空镀膜技术中的一项重要内容。根据Fizeau条纹原理,做成了一种简易透射式多光束等厚干涉测定薄膜厚度的装置。它可以测量微米级的薄膜厚度,检查光学平面的质量,测量细丝的直径和光的折射率等,精度在2％左右。一、实验原理由光的干涉原理可知,任意两个相邻的明条纹或暗条纹之间的距离l由下式决定     

不透明薄膜厚度的光干涉法测量以及台阶的影响

提出使用数字CCD拍摄光干涉条纹,使用图像处理软件进行灰度值扫描分析光干涉条纹的方法,对不透明薄膜进行光干涉法测厚.数字CCD和图像处理软件的结合使用能够最大限度的降低目测带来的误差,并且也避免了使用复杂的干涉条纹提取算法,可以方便、准确地对不透明薄膜进行光干涉法测厚.同时我们使用光干涉法和轮廓仪法对不同高度遮挡物形成的台阶进行了对比测量,分析了不同台阶边缘斜坡对于光干涉法测量结果的影响,指出在制备台阶时遮挡物的高度必须满足一定的条件,并且根据这个条件推导出在我们的磁控溅射设备中,遮挡物高度小于50 μm可以得到满足光干涉法测厚条件的台阶.     

干涉条纹机器客观读数系统的研究

怎样客观地进行了干涉条纹测量并提高干涉条纹读数分辨力及读数准确度是进行一等量块检测的首要前提条件。本文介绍利用激光与数值化图像处理技术分析与解决这一问题。     

希尔伯特变换实时全息干涉条纹相位提取

实时全息干涉法可以观察记录整个测试过程中条纹图的动态变化,传统相位提取算法只适合于静态干涉条纹图相位的提取.根据实时全息干涉条纹和希尔伯特变换的特点,提出了利用希尔伯特变换提取实时全息干涉条纹相位值的方法,采用了高通滤波的方法减少背景光强的影响,对铝片受力变形实验中实时全息干涉条纹的相位变化分布进行了提取.实验表明:希尔伯特变换法适合于动态条纹的相位提取,可以自动提取实时全息干涉测量过程中全场各点在任意两个时刻间的相位变化值,且测量结果与实时全息干涉条纹人工分析结果一致.     

双曝光全息干涉测量

本文论述了双曝光全息干涉测量技术的基本理论和实际应用方法。并进而推论了条纹形状和物体微小位移之间的定量关系。最后给出了实验装置和实验结果。     

利用白光扫描干涉测量表面微观形貌

由于激光显微干涉只能测量表面微观形貌的相对高度值,不能进行绝对测量,本文提出了白光显微干涉测量方法,研制了测量仪器,并对CCD像素格值和PZT进行了标定.该仪器以白光干涉理论为基础,利用空间频域算法计算白光干涉图零级条纹中心位置,根据零级条纹中心移动量来得到被测工件表面微观形貌.对被测工件表面进行了测试,试验结果表明:...     

干涉角度显微测量提高光子相关法空气声声压测量精度研究

在光子相关法测量自由场空气声声压中,光束夹角的准确测量影响着测量声压结果。提出了采用显微放大成像方法,利用CCD测量干涉区条纹间距,从而得到更为精确的光束夹角。首先,通过仿真分析高斯光束干涉条纹间距均匀性对光束夹角测量的影响,优化了声场测量的光路结构;然后,使用标准分辨率板对CCD显微成像的放大倍率进行标定并实现了干涉角度测量;最后,构建了光子相关法自由场空气声声压测量的实验系统。实验结果表明,相比于测量光的空间传播距离等传统三角方法获得的光束夹角,该方法得到的光束夹角提高了空气声声压测量的精度。     

扭转变形测量的干涉条纹处理技术

利用光栅干涉原理进行船体扭转变形的测量。有别于传统干涉条纹的信息处理方法,提出了对条纹信息提取求船体扭转变形角的两种方法-条纹倾角法和条纹宽度法。条纹倾角法理论公式与测量坐标系中光栅的位置有关,针对光栅的所有位置关系分析,建立了条纹倾角法的统一公式;条纹宽度法理论公式与两光栅在测量坐标系中的位置无关,条纹宽度法的实验结果表明,变形误差为1.7″,证明测量原理正确,条纹处理方法精度可靠。