一种实用波导衰减系数测量系统的设计

以波导耦合理论为依据，设计了集光电为一体的波导衰减系数测量系统。测量以激光为光源，采用双光路法，消除了传统检测显示仪由于光源光强不稳定产生的误差，使得测量结果只与光强的相对变化量有关；利用AD538实时模拟计算芯片，提高了计算精度和运算速度；利用常规仪器设备实现了数字化检测显示，避免了人为主观读数产生的误差．该系统亦可应用于介质折射率及分光镜分光比等光学参量的测量。     

电光混合光学双稳性实验装置研究

本文介绍了电光混合光学双稳实验装置的原理、系统构成、性能参数及调节使用的方法。文章所介绍的OB—1型电光混合光学双稳实验装置首次为国内提供了成套的进行光学双稳性研究和教学的实验系统。该装置采用He-Ne激光光源和LiNbO_3电光调制器,结构紧凑,使用调节方便。除能演示光开关、光放大和光稳功率等光双稳现象外,还可用作电光调制器和电光晶体参数的测量。若再配以微型计算机,本装置还可生动演示光稳定态向周期态乃至混沌态变化的物理过程。因此OB—1型是一套多功能的实验装置。     

单镜头激光三角法薄板厚度测量研究

为了精确测量薄板类材料的厚度,分析了双光路激光三角法测厚原理,建立了一种单镜头激光三角法厚度测量系统.该系统以半导体激光器为光源,配以单镜头成像系统、图像采集与数据处理系统.描述了系统的检测原理、检测方法和实验装置,讨论了激光器光束轴心线与成像透镜光轴夹角与系统分辨率的关系,并基于最小二乘法拟合得出了光斑距离与被测物厚度的函数关系式,最后通过标定实验对系统精度进行了实验论证.结果表明,该系统消除了双光路激光三角法上下测量系统难以同步的问题,分辨率高,精度控制在10m,良好地满足了工业测量的需求.     

利用光纤马赫曾德尔干涉仪实现的光学双稳性研究

以光纤马赫曾德尔干涉仪作为光强度调制器件,通过光纤耦合器构造光电反馈回路搭建了一种新型电光混合型光学双稳装置。对光学双稳原理进行了研究分析,用图解法形象地解释了双稳工作原理,并且通过在实验中改变该器件的输入光强实现了光学双稳态,得到的光学双稳现象显著,双稳工作状态稳定。该器件有诸多重要应用,如工作在稳态区域时可用做光纤激光功率稳定器,工作在开关区域时可用作光开光、光路由器。     

单光子跃迁过程的线性化稳定性分析

本文应用线性化稳定性分析的方法,对用Max-well-Bloch方程所描述的单光子跃迁过程进行了复振幅分析。分析的结果表明:在对极化量进行绝热消除之后,单光子光学双稳性特性曲线上的合作支和单原子支不存在失稳的问题;而有注入场的单光子激光,随着输出光强的增加,输出光强则可能由不稳定变为稳定。应用线性化稳定性分析的方法可以获得因软模不稳定性而引起的有注入场单光子激光的不稳定输出条件。     

大口径高能脉冲激光参量测量装置的精度研究

为了研究高能激光外场特性,研制了一套用于测量大口径高能量脉冲激光参量的测量装置。该装置包括一套自校准系统,能够对其主要系数进行现场校准。采用理论分析和实验研究的方法,对装置的测量原理、性能和结构进行了描述,并对测量误差进行了理论分析,证明了该装置能够同时测量高能激光光强分布和能量值,最后采用校准实验的方法对测量误差进行了验证和分析。该装置对激光脉冲能量和光强分布的测量误差分别为4.5%和5%。结果表明,该装置有较高的测量精度和可靠性,能广泛用于大口径高能量脉冲激光外场测试。     

光学双稳态在光纤传感器的应用

光强调制型光纤传感器，已得到了广泛的应用，它的测量灵敏度，精度和稳定性，主要取决于光源输出功率的稳定性，传统的办法是采用引入参考光路，利用光电补偿方法，来减小光源波动造成的影响，我们提出采用光学双稳装置来稳定光源输出功率，并将它用於折射率调制型光纤传感器测量液体浓度的实验中，本文详细报导了该装置的原理，内容和测量结果，并指出进一步研究方向。     

激光等距非接触测量车身曲面装置的研究

介绍了一种基于激光三角法的激光等距非接触测量车身曲面的装置。测量系统采用半导体激光器作光源 ,线阵 CCD作光电接收器 ,运用数字图像处理技术 ,使系统精度达到比较满意的程度。     

激光等距非接触测量车射曲面装置的研究

介绍了一种基于激光三角法的激光等距非接触测量车身曲面的装置。测量系统采用半导体激光器作光源,线阵ＣＣＤ作光电接收器,动用数字图像处理技术,使系统精度达到比较满意的程度。     

表面波激发聚合物掺杂薄膜中的光学双稳及频率特性

光学双稳由于其在光数据处理和光计算机中的重要应用目前受到越来越广泛的研究。光学双稳的特性就是对同一输入的光强有两个稳定的输出。 在低功率连续波激光作用下,用激发表面等离子体激元的方法,有推拉型偶氮类聚合物(PMMA)薄膜中,首次观测到了光学双稳现象,并对其在一定波段内,不同波长处的双稳特性进行了研究。     

面向特大齿轮的激光跟踪测量精度提升方法

为实现特大齿轮激光跟踪测量精度的提升,采用激光跟踪仪与柔性关节坐标测量臂相结合的测量方式,建立了基于激光跟踪多边测量方法的特大齿轮组合式测量网络。采用柔性关节坐标测量臂蛙跳技术确定激光跟踪仪全局坐标系与柔性关节坐标测量臂坐标系之间的坐标转换关系,实现不同站位下测量臂测量数据的空间配准。引入激光跟踪仪多边测量方法,摒弃其角度测量模块,建立激光跟踪多边测量位置参数标定模型,通过测量冗余数据并对其进行L-M优化迭代,以提高激光跟踪仪的全局控制精度。对建立的组合式测量网络进行仿真实验,分析对比测量数据,组合式测量网络的测量误差平均值为0.007 mm,误差标准差为0.004 mm,相同条件下,使用激光跟踪仪直接测量方法的测量误差平均值为0.044 mm。仿真实验分析表明,该方法显著提升了测量精度,满足了特大齿轮现场齿形测量的要求,具有较好的理论与工程应用价值。     

激光差动扫描测量厚度

提出一种激光扫描测量厚/宽度的新方法,系统由准直激光源、差动扫描转镜、接收物镜、光电接收器和智能仪表组成。准直光源发出的光束经差动扫描转镜形成差动扫描,扫描光束被待测工件反(散)射后,由接收物镜汇聚至光电接收元件,测量反(散)射光在待测工件上的持续时间,由特定公式计算出工件厚/宽度。理论分析和实验结果表明,测量结果与工件至系统之间距离无直接关系,工作稳定性好,实验最大测量误差不大于扫描激光束束腰半径。     

大量程脉冲激光测距仪性能检测方法

依据大量程红外脉冲式激光测距仪测距性能的检测需求,提出了一种基于MODTRAN数据库的激光回波信号模拟的检测方法。在室内环境下模拟激光测距大气回波信号,以实现对测距仪的测距精度及最大测程两项指标的检测。该方法调用MODRAN数据库计算出GJB2241A中仲裁实验的大气辐射透过率,在此基础上建立回波功率的数学模型,并采用FPGA以及模拟延时器件实现预设延时,使得距离模拟与能量模拟自成回路,实现了测距回波的真实模拟。实验结果表明:设计的回波信号模拟系统可实现50 m~22 km的大量程距离模拟,回波延时精度优于2 ns,最大测程的测准率可达90%,满足了激光测距仪性能测试的检测需求。     

多LED照明节点的室内可见光定位方法研究

针对室内复杂环境和室内照明节点拓扑结构对可见光定位精度的影响,基于近似完美三角点测试(APIT)算法设计了一种多LED照明节点的可见光室内定位方法。该方法利用信号传输时间作为节点间距大小的判断凭证,结合APIT定位算法,实现室内可见光定位。仿真结果表明:该定位方法的定位误差在0.24 m左右浮动,在保证了定位精度的基础上,精简了定位设备成本,并提升了定位算法的计算效率,使得定位系统在实际场景中的应用更具稳定性与适用性。     

激光偏转法测量固体的线膨胀系数的研究

介绍了一种利用激光偏转法,采用CCD作为检测元件的自动测量固体线膨胀系数的方法。给出了结构框图和程序框图以及精度分析,与以往传统测量方法相比,消除了主观误差,使测试结果更具客观性。     

二维激光告警光学系统设计

由于现有单激光告警系统只能实现来袭激光一维的方位和波长等信息,提出了一种单激光告警系统同时测得二维方位信息和波长信息的新方法,该方法的光学系统主要由遮光罩、光栅、透镜组和面阵CCD组成,通过对来袭激光经过光栅后的一级和零级衍射光斑位置的判决,得到来袭激光二维方位和波长信息。通过理论分析说明了该方法的原理,并推导得出二维方位角和波长的测量公式,根据要求推导确定了光学元件参数,并通过实验验证了其可行性。实验结果显示波长分辨率小于10 nm,角度分辨率小于1x方向视场角为30,y方向视场角为15。     

用于激光微烧蚀冲量测量噪声误差的蒙特卡洛分析方法

水平扭摆冲量测量装置是研究激光与工质烧蚀冲量耦合的有效手段。针对测量过程易受干扰的特点,基于冲量瞬间作用模型,通过系统参数标定误差和冲量误差与噪信比关系,采用蒙特卡洛数值仿真方法,提出了测量噪声影响系统参数标定和冲量测量误差的分析方法。所提出的方法可应用于分析测量噪声对系统参数标定误差、冲量测量误差的影响规律研究,为微小冲量测量误差和结构设计提供依据。     

激光三角法位移测量中数字散斑相关法的研究

在三角法位移测量中散斑是一种噪声,当成像光斑过弱而湮没于散斑中时,抑制散斑已没有意义;但散斑同样是位移信息的载体。为此针对激光三角法位移测量系统,研究数字散斑相关法;对强散射、粗糙界面的位移进行了实测,且进行了数据分析。结果表明,在激光三角法位移测量中运用数字散斑相关法对强散射、粗糙界面进行位移测量是可行的,测量范围可达微米级,测量误差小于2%。此法可改善三角法位移测量系统在强散射、粗糙界面的情形下传统测量方法的缺陷,有效提高了测量精度,并扩展了激光三角法位移测量的实用范围。     

激光强度时空分布测量漫散射取样衰减技术研究

激光强度时空分布的测量对于诊断与评估激光系统的性能具有重要意义,减少激光入射角度影响、对大尺度激光束进行高分辨力、高占空比取样是准确测量激光强度分布的关键,结合漫散射光分布与入射光方向无关的原理,提出了激光强度时空分布测量漫散射取样衰减方法,设计了漫散射取样衰减单元,建立了光强计算模型,推导了光强计算公式并进行了验证,光强衰减倍数实验结果与理论值一致。介绍了漫散射取样衰减装置与光电管阵列或CCD成像系统的组合应用。该方法的优点:空间取样分辨力高,可达2 mm左右;使用角度宽,可达30而不需要响应修正;占空比高,可达40%以上;衰减倍数范围大,可以通过调节衰减结构参数实现任意需要的衰减倍数。漫散射取样衰减为阵列探测器对大尺寸激光束进行取样和衰减提供了一种新方法,提高了激光强度分布测量能力和测量精度。