展同台,美国光动闪亮登场——激光多普勒测量系统备受机床厂商关注

展会亮点:美国光动激光测量系统备受关注 本届展会上,美国光动公司展出的几款激光多普勒干涉仪吸引了大批厂商驻足观看、询问,其中不乏-些知名企业的相关人员,如:宝力机械、伟达机械、大族激光等.     

激光熔覆过程中光粉作用规律的研究进展

光粉相互作用是送粉式激光熔覆过程中的一个重要环节,其结果对激光熔覆的质量产生重大影响。研究光粉作用规律对激光熔覆质量控制及工艺规划有重要意义。从粉末流特性、粉末与激光的能量作用、粉末与激光的匹配三个方面总结了光粉作用规律中的各种理论。对相关数学模型的建模原理、假设条件及应用范围进行了详细分析,对未来的研究有参考意义。     

X射线激光及等离子体物理研究中的X光光学进展

近十年来,X射线技术的发展很快,用途日益扩展。激光核聚变、X光激光及激光等离子体研究的发展对X光光学提出了新的要求。X光诊断技术也在激光等离子体、X激光以及激光核聚变研究中处于重要地位。本文分别介绍X射线光谱和XUV诊断光学技术、X光成像系统、编码成像、X激光腔反射镜等方面的X光光学进展。     

激光热轧带钢平直度测量方法研究

介绍了现有激光平直度测量计算方法,分别指出了激光三角法平直度测量模型的"平滑作用",激光光切法平直度测量模型的"拐点失效"现象.提出了激光截光法平直度测量模型,并且给出了各自的工业测量结果.     

激光片光浓度场测量系统及其在风洞模拟中的应用

为在大型环境风洞中模拟大气污染物迁移扩散状况,开发出污染物浓度激光片光测量系统和污染物发放系统。基于激光片光浓度场测量系统,风洞模拟得到城市环境下点、线和面源污染物的扩散分布图案。基于风洞试验工况的边界条件,计算流体动力学(CFD)仿真得到污染物扩散分布,CFD仿真结果和激光片光浓度测量结果,两者定性一致,达到了相互印证的效果。将研究开发的激光片光浓度场测量系统和定量采样方法相结合,有望实现风洞试验中污染物浓度场的定量测试。     

双目视觉测量中等匹配点的光条中心提取

为了精确、快速提取激光条中心,使其提取结果更适用于工业现场特征尺寸的双目视觉测量,提出了一种等匹配点的激光条中心提取方法。利用灰度重心法粗提取出激光条中心点,计算灰度梯度方向,确定光条边界。接着,根据左右图像中激光条的粗提取结果确定基准光条,对另一幅图像中的对应光条进行插值。然后结合灰度梯度方向与插值结果对激光条进行重提取,得到等匹配点的亚像素中心坐标。最后,利用激光条中心点提取结果重建陶瓷平板、金属板表面及加工现场锻件表面的特征信息。实验结果表明,本文方法提取陶瓷板与金属板的激光条中心点的匹配率分别为99.887%与98.276%,宽度重建的相对误差分别为0.638%与0.488%,激光条中心提取结果能有效重建锻件表面的特征信息,满足工业现场对测量的精度、速度和鲁棒性要求。     

LD泵浦的全固体绿激光器研究

主要论述了用激光二级管(LD)泵浦、内腔倍频的绿激光器的原理和结构。在激光阈值、斜效率的讨论中指出:当LD的泵浦光束在激光晶体中的尺寸越小,光功率密度越高,激光阈值就越低,转换效率就越高;在放大基波的结构中,激光腔镜对基波的反射度越高,基波的放大倍数就越大,转换效率就越高;重点讨论了内腔倍频激光器中的“绿光问题”,指出造成“绿光问题”是由于模式正交分量之间的和频效应与空间烧孔形成的横向饱和;用Poincare图分析了激光器中出现的混沌行为;对如何克服“绿光问题”,得到稳定激光输出提出了几种方案。针对LD的光形状是一个椭圆光锥,选择了用多组透镜准直、棱镜对扩束的泵浦光传输系统方案;对腔体、激光膜层作了概述,具体提出了用平凹腔结构,并把激光膜层直接做在晶体上,可以减少腔内损耗;对YAG-KTP,YVO₄-KTP组合的绿激光器作了研究。在内腔倍频YAG激光器中观察到的实验现象很好地附合理论结果。在YVO₄-KTP的绿激光器中,比内腔倍频YAG激光器较容易得到YAG-KTP组合绿激光器,最大连续输出功率为14.4mW,阈值15.0mW,光-光斜效率为4.1%.YVO₂-KTP绿激光器:最大连续输出120mW,阈值100mW,光-光斜效率为6.3%.     

单频激光干涉仪条纹调节机构和光栅莫尔条纹调节机构介绍

本文叙述了一米长光栅刻划机中激光干涉仪双光楔条纹调节机构、便携式单频激光干涉仪中弹性浮动条纹调节机构和几种光栅莫尔条纹调节机构的设计原理和使用情况,这些机构的应用,对单频激光干涉仪和光栅传感器的研制有较大的作用。     

色谱/分子光谱联用技术

本文介绍了色谱与几种分子光谱新技术联用的情况,反映了气相色谱/红外傅里叶变换光谱、高压液体色谱/红外傅里叶变换光谱、气相色谱/激光拉曼光谱、气相色谱/激光光声光谱和高压液体色谱/光学多通道分析器等联用技术的特点以及所达到的水平。文中还就几种联用技术的发展情况和特点提出了几点看法。     

基于运动的手眼系统结构光参数标定

提出了一种用于机器人手眼系统的线形结构光标定方法。该方法是通过机器人的运动，利用摄像机小孔模型、激光结构光平面和目标平面约束，构造出含有激光结构光平面参数的线性方程组，求解得到激光平面参数的两个参数。利用目标平面上的激光束长度约束，求解第3个参数。实验结果证明了该方法的有效性。     

钢轨磨耗动态测量中激光光条中心的快速提取

针对钢轨磨耗动态测量中激光光条中心快速精确提取的问题,提出一种卡尔曼滤波和Hessian矩阵相结合的激光光条中心快速提取方法。首先,利用卡尔曼滤波实时预测钢轨磨耗动态测量中激光光条在图像中所在区域;然后,在预测的激光光条区域内,逐行搜索图像灰度最大点,将该灰度最大点作为激光光条图像中心的初始位置,在激光光条图像中心初始位置处利用Hessian矩阵计算得到光条中心的亚像素图像坐标;最终实现在激光光条区域内光条亚像素图像中心的快速提取。该方法显著减少了搜索区域及高斯卷积的数目,提高了激光光条中心提取的鲁棒性及速度。实验结果表明,在保证激光光条提取精度的前提下,每帧提取时间可达到1.6 ms。     

激光焊接

<正> 过去十年,激光焊接已走出了实验室,使范围广泛的工业领域中的批量生产发生了革命性的变化。激光焊接具有的优点是速度快、变形小、适应性强。背景激光是受激发射光的简称。受激发射光虽早在30年代就引起人们的注意,但实用型的激光设备却在50年代才建立起来。早在这些时候,物理学家就试图让各种各样的物质受激发射激光,但他们很快发现,只有二氧化碳气体、钇铝石榴石和红宝石等少数几种物质能够产生材料加工所需要的功率大、稳定好的激光束。60年代后期,氧气助燃的二氧化碳激光切割在焊接研究所首开先河(这种     

鞋底信息扫描的光条中心提取方法研究

为了精确提取鞋底激光光条中心,首先对原始的激光光条图像进行了高斯滤波处理,有效去除了图像噪声,然后采用自适应阈值算法提取了激光光条中心。该方法在利用极值法得到光条的近似中心之后,在光条近似中心小区域内采用重心法计算,实现了激光光条中心的提取。实验结果表明,该算法能够准确地提取出光条中心,具有很强的抗噪声能力。     

结构光三维测量中的亚像素级特征提取与边缘检测

提高采样频率和检测精度是目前结构光三维测量研究中的关键问题。传统的结构光测量主要通过提取光条中心线来求取物体表面轮廓特征。以激光线光源为结构光光源,提出了针对单条线型激光光束的双特征线提取方法,从而使采样频率提高一倍。同时在算法中引入亚像素检测思想,实现对激光光束的亚像素级特征提取,提高了测量精度。对激光光束宽度与物体表面倾角的关系进行分析,利用Lambert漫反射模型,给出了物体表面倾斜时的阈值修正算法,试验结果验证了算法对提高测量精度的有效性。     

薄板激光焊接质量在线监测系统

介绍了薄板激光焊接时，焊接质量在线实时监测系统及声、光信号的采集和处理方法、实验结果。该系统为高效率的激光焊接提供了可靠的质量保证。     

薄板激光焊接质量在线监测系统

介绍了薄板激光焊接时，焊接质量在线实时监测系统及声、光信号的采集和处理方法、实验结果。该系统为高效率的激光焊接提供了可靠的质量保证。     

激光熔覆过程中的粉、气、光耦合温度场

激光熔覆过程中,粉末到达基体表面前存在粉、气、光的耦合温度场.建立了送粉过程中粉、气、光耦合温度场的三维数值模型.耦合温度场的研究结果表明:激光功率是影响耦合温度的主要因素,载粉气是影响耦合温度场的主要因素;温度场的红外测温仪实测结果与仿真结果基本相符.     

激光强化模具过渡区的气压砂轮压力控制光整试验

为了实现局部激光熔覆强化自由曲面模具的软固结气压砂轮均匀光整加工,以激光熔覆PHNi25WC-60A粉末的自由曲面模具为对象,通过激光熔覆强化试验与硬度测试得到了不同硬度梯度变化曲线,根据激光熔覆强化区模具的气压砂轮光整加工试验结果,且由数值拟合方法得到材料去除率与表面硬度之间的关系与解析表达式,通过软固结磨粒气压砂轮接触压力控制方法的光整加工试验,较好实现了局域强化硬度过渡区柔性气压砂轮光整加工材料均匀化去除,说明了接触力控制方法在针对局部激光熔覆强化自由曲面模具的气压砂轮光整中的可行性和必要性。     

980nm高稳定度激光泵浦源控制系统

设计、制作了一款980nm高稳定度激光泵浦源控制系统,以满足掺铒光纤放大器(EDFA)稳定工作的需要。首先,以恒流激励原理设计了控制系统的驱动单元。接着,使用半导体制冷器(TEC)作为泵浦源的温度控制手段,设计了控制系统的温度控制单元。为了验证控制系统的有效性,选用一款激光泵浦模块组成了完整的激光泵浦源系统。最后,对激光泵浦源的激光输出进行了实验,研究了光功率与驱动电流的关系,以及系统的光功率稳定度与光谱稳定性等。对系统进行了相关测试实验,结果显示:应用了本控制系统的激光泵浦源的激光输出中心波长为975.2nm,光功率可达600mW,短期光功率稳定度为±0.008dB,长期光功率稳定度为±0.05dB,比同类激光泵浦源具有更高的稳定度。得到的结果表明:所设计的激光泵浦源控制系统满足设计要求,具有一定的实用价值。     

红外磁光光谱实验原理和技术（续一）

本文简要地介绍了有关磁光光谱学的发展情况；详细说明了超导磁体、傅里叶变换红外光谱仪、红外激光器、样品架等红外磁光光谱实验系统中几种关键仪器设备的工作原理、结构、性能、使用方法；对现代最常用的傅里叶变换红外磁光光谱和红外激光磁光光谱两种实验系统的特点、功能作了分析、比较。