动态过程的三维面形测量

本文提出了一种基于付里叶变换轮廓术的动态三维面形测量方法，通过ＣＣＤ快速摄像得到物体处于动态过程中的一系列变形条纹，利用计算机做付里叶变换、频谱滤波、逆付里叶变换，得到一有三维空间分布的位相场。通过在ｘ，ｙ，ｔ三个方向上进行位相展开和位相－高度映射关系，可恢复出处于动态过程的物体的一系列面形，能再现物体的变化过程。本文给出了理论分析、实验研究及计算机模拟结果。  

微角度的光学测量

综述了微角度的光学测量方法。就干涉法，自准直法和全内反射差动探测法等测量方法的原理及特点进行了讨论。给出了各方法的典型实验装置，讨论了各装置的特点及应用局限性，并对这些方法的进展进行了探讨。  

电流变液的红外特性研究

对电流变液的近红外光谱透过率特性进行了测试，结果分析表明，合适的ＥＲ流体材料可以作为红外光学材料来应用。利用ＥＲ流体的独特性质，可望在光学方面开辟一个应用新领域。  

脚型三维曲面测量技术

提出了一种新的三维面面测量方法，利用激光光对脚进行光切，在脚的某一个截面上形成封闭光带，用3个CCD摄像机对截面光带成像，可一次获得脚的某一个截面的二维轮廓信息，乍我切面的垂直方面步进测量，经CCD摄像机面和光切面平之间的空间映射变换后可得到脚的整个三维曲面信息。  

多模光纤束斑纹场及其应用

本文研究了Ｈｅ－Ｎｅ激光照明多模光纤束产生的斑纹场特性，讨论了不同芯径光纤组成的多模光纤束产生的斑纹场之间的差别，并与毛玻璃斑纹场进行了比较，表明多模光纤束辐射的斑纹场可用于光学测量和信息处理。  

光腔衰荡法的单波长反射率测量实验研究

分析了反射率光腔衰荡法测量原理的近似条件,讨论了共焦腔的失调特性,计算了腔镜反射率对衰荡信号的影响。在此基础上,为减少OPO激光束的衍射损耗引入的测量误差,选择He-Ne激光作导引光,建立以共焦腔为衰荡腔的单波长反射率测量装置。利用直腔和折叠腔对腔镜和插入镜片的反射率进行了实验测量。直腔方式下测量的均方差小于6×10-6。分析表明,光腔衰荡法只适用于高反镜反射率的测量;在光路调节中采用具有对数变换功能的示波器,可以提高测量精度。  

用于连续波腔衰荡法测量的LD驱动电路设计

为了将半导体激光器应用于连续波腔衰荡法腔损耗测量,设计了半导体激光器的驱动电路.该电路由调制、驱动、温控等模块组成,在采用多光束干涉理论对连续波腔衰荡法测量原理进行分析和数值模拟的基础上,提出了驱动电路各模块的参数要求,对该电路各参数进行测试后,应用该电路建立了连续波腔衰荡法腔损耗测量系统,并进行了实验.经测试得知,在保证半导体激光器安全工作的前提下,该电路对于半导体激光器的关断时间约为60ns,对半导体激光器的温度控制精度优于0.01℃;对某单程腔损耗约为50×10-6的衰荡腔测试表明,腔损耗测量精度优于1%.结果表明,该电路达到理论设计要求,可应用于高精度腔损耗测量.  

气溶胶粒形光学测量技术的研究进展

气溶胶粒子的形状影响其光散射特性,粒形定量描述的重要性受到越来越多的关注.以光散射法和成像法总结了气溶胶粒形光学测量技术的进展,并在对比两者优缺点的基础上,从优势结合的角度探讨了粒形测量的新思路.  

基于数字全息层析术对单模光纤折射率三维分布的重构研究

提出了一种基于数字全息层析术的数字重构方法 。针对单模光纤(SMF)的折射率分布具 有轴对称性的特点,可仅根据在任一与光纤轴向垂直的旋转角度下从数字全息图再现出的相 位分布, 采用层析算法重构出与SMF轴向垂直的折射率断层分布。通过获取SMF的折 射率断层分 布,就可获取其折射率三维分布。与以往测量SMF折射率分布的方法相比,本文方法 具有对被测样 品无损、测量方法简单及测量速度快等特点。理论分析与光学实验结果均验证了本文所提方 法的有效性。  

基于时域有限差分方法的点衍射波前误差分析

小孔的直径影响小孔衍射波前的误差,进而会影响点衍射干涉(PDI)检测的精度。基于矢量衍射理论中的时域有限差分(FDTD)方法,精确分析了可见光情况下衍射小孔直径接近以及小于入射光波长时所对应的衍射波前相对于标准球面波的偏离误差。数值仿真结果表明,当小孔的直径为400 nm时,所对应的数值孔径为0.65的衍射波前的误差峰谷值小于1 nm,而误差均方根值小于0.35 nm。随着小孔尺寸的减小,其衍射波前的误差进一步减小。仿真结果原理上验证了小孔点衍射干涉方法用于实现大数值孔径球面的高精度检测的可行性,并为实际检测中点衍射小孔尺寸的选择提供了精确的数值依据。