超光滑表面的微分散射测量

超光滑表面反射镜是激光陀螺中的关键器件，镜片的粗糙度引起的散射光直接影响陀螺的闭锁阈值，因而研究超光滑表面的加工和检测有着重要的应用价值。本文比较了超光滑表面的各种测试方法，提出了一种微分散射测量方法，用光子计数器作微弱散射光的接收器，测量散射平面内—90°～90°范围内的散射光强度分布，光子计数器的探测范围在10－11～10－16W，微分散射测量系统的测量重复精度为±10％。     

表面轮廓仪传递函数对超光滑表面粗糙度测量的影响

表面粗糙度是表征光学元件表面质量的一个重要指标,这使得人们不断致力于改进表面粗糙度的测量技术,以提高其测量精度.然而很多实验表明,在对超光滑表面粗糙度进行测量时,对于同一个表面,不同类型的表面轮廓仪通常会给出不同的结果,这使得测量结果之间的可比性成为问题.针对这种情况,本文运用线性系统理论方法,分析了表面轮廓仪的带宽对表面粗糙度测量的影响,并用离散傅里叶变换方法计算了表面粗糙度测量值随表面轮廓仪带宽的变化.结果表明,表面轮廓仪的带宽对表面粗糙度测量有着重要影响,轮廓仪的带宽越宽,则给出的测量值越大,也越接近真实值.因此对两种不同类型的轮廓仪测得的结果一般不能直接进行比较,除非两者具有相同的带宽.     

光散射法测量表面微粗糙度

本文阐述了基于是电偶极子辐射模型的矢量散射理论及以光散射法测量表面微粗糙度的基本原理；介绍了基于该理论研制而成的光散射空间角分布测量系统的原理与结构；最后给出了两个在此测量系统上完成的实验及结果。     

用软X线散射测量检查超光滑表面

我从79年11月到80年5月在西德地外物理研究所学习工作了半年多时间.主要是学习掌握用软x线散射测量检查超光滑表面的理论和技术.首先熟悉整个测量过程和仪器的操作,最后亲自编写实验程序,独立进行两维散射分布测量.     

用激光散射测量亚微米级表面粗糙度

一种亚微米级表面粗糙度测量技术已经研制出来，其原理是基于物体粗造表面的激光散射。它是用激光二极管作为光源，用这种光电装置来记录从粗糙表面散射回来的光磁场变化。与表面粗糙度相对应的这种散射波段的光强分布是由二极管组成的线阵来记录的，并由一个单芯片微处理器来分析结果。通过测量几套不同加工过程的测试表面，文章提出了评价表面粗糙度的方法。     

基于神经网络的表面粗糙度识别算法在单片机系统上的实现

＠杨国田＠张玉￥东北大学研究生院￥东北大学机械工程学院１引言表面粗糙度的非接触测量方法在精密加工表面的测量中占有十分重要的地位。在众多的非接触测量方法中，激光散射方法［１］尤其适合于光滑表面的测量。该方法的核心是采用某种算法对散射光的强度分布进行处理和分析...     

软X射线散射法检测超光滑表面粗糙度

本文概略介绍了软X射线散射法检测超光滑表面粗糙度的散射理论、测试方法及测试系统。     

微粗糙光学表面与多个镶嵌粒子差值散射场特性

本文基于时域有限差分算法,研究了微粗糙光学表面与多个镶嵌粒子的差值场光散射问题。将光学基片视为微粗糙光学表面,利用蒙特卡洛方法解决了光学表面存在粗糙度的问题,并将差值场散射理论加入到计算模型中,更好地分析了缺陷粒子的散射特性,将计算区域划分成上下两个半空间,建立了微粗糙光学表面与镶嵌多体粒子复合散射模型,并与矩量法计算结果比较验证了理论的有效性。运用此模型分析了入射角、镶嵌粒子尺寸、粒子间距、粒子个数等物性特征对微粗糙光学表面与镶嵌多体粒子差值散射场的影响。实验结果表明:在一定激光入射角下,以相同回波探测角度间距20°对光学表面进行测量能够有效地检测出缺陷粒子。本文结果为光学无损检测、光学薄膜、微纳米结构的光学性能设计等提供了理论依据和技术支持。     

无磨料低温抛光的工艺方法研究

对无磨料低温抛光这种全新的工艺方法进行了系统的研究,包括抛光设备、抛光冰盘的制备、工件盘的制备、抛光盘的修整、抛光后工件的清洗、抛光后表面粗糙度的测量等。并用此种方法对石英晶体进行了抛光实验,得到了Ra0．53mm的超光滑表面,结果证明这是一种获得超光滑表面的新方法。     

锡磨盘定偏心平面研抛中材料去除模拟

本文使用超精密平面研磨机及锡磨盘进行超光滑表面的抛光研究,平面抛光中,锡磨盘表面的形貌和加工状况直接影响被加工工件的表面平面度。本文基于Ｐｒｅｓｔｏｎ方程,建立了在定偏心抛光条件下,被加工材料的去除模型,。针对锡盘开有同心圆等沟槽的表面加工状况,提出了一种计算材料有效去除的算法,计算了工件的表面去除误差,对抛光后工件表面形貌提出理论预测。     

Statistic optics discussion on the formula of digital holographic 3D surface profiling measurement

Based on the theories of statistic optics and scalar diffraction, this paper derived the digital holography formula for 3D object surface profile measurement. The results indicate that random changes of the scattering light phase will cause error in measurement when the detected object surface is optically rough. Moreover, more precise calculation formula should theoretically be used in case of there is a short distance between the CCD and the measured object, both for a smooth object and an optically rough object.     

光纤点衍射干涉仪的技术研究

提出一种用光纤实现点衍射干涉的方法,由两根光纤分别传输参考光和测试光,利用单模光纤的小纤芯所产生的高质量衍射球面波进行超精面形的测量。与传统的干涉仪相比,该方法结构相对简单,误差来源少,且不需要传统干涉仪中的高质量标准面,而是由光纤提供高精度的参考波面。     

一种处理超光滑表面对软X射线散射问题的标量模型

本文根据标量散射理论建立了一种能在σ/λ≈1条件下描述较高散射水平的标量散射模型;讨论了这一模型在低散射水平下与矢量散射模型的统一性;并给出了处理超光滑表面对软X射线散射问题所必须的几个实用数学关系。     

椭偏光学显微成像系统中的图像采集及处理技术

椭偏光学显微成像是近几年发展起来的一种超薄膜及表面结构显示技术,它不仅为分子生物学、生物医学(尤其是分子生物医学)及分子生物材料学等领域提供了一种新的研究手段,而且在临床疾病诊断、微电子器件及纳米材料检测等方面具有潜在的应用前景.本文针对椭偏光学显微成像系统及其成像(简称“椭偏成像”)特点,提出了扩展图像量化等级法、快速采样—时间积分法和多采样点平均法以改善椭偏成像质量和样品表面定量分析的可靠性,并给出理论分析及实验结果.这些图像采集和图像处理技术在椭偏光学显微成像系统中行之有效,同时也适用于类似的图像处理系统.     

传统光学显微镜与近场光学显微镜

近场光学显微镜是对于常规光学显微镜的革命。它不用光学透镜成像 ,而用探针的针尖在样品表面上方扫描获得样品表面的信息。分析了传统光学显微镜与近场光学显微镜成像原理的物理本质和两种显微镜系统结构的异同点。介绍了光纤探针的制作方法。重点讨论了近场探测原理、光学隧道效应及非辐射场的性质     

多通道数字化快门速度测试仪的设计与实现

多通道数字化快门速度测试仪主要应用于幕帘式相机快门有效曝光时间的测试。在像面上的不同点设置多组光电接收器,将像面接收到的光信号转换为电信号。高速数据采集系统利用DMA方式按时序对各接收器的曝光信号进行实时瞬态数据采集。采集数据经计算软件处理,得到各点处的快门有效曝光时间。利用软件解决了瞬态信号与实时采集同步的问题。测试系统简单可靠、测试结果显示直观。     

光学系统的杂光计算分析

探讨了光学系统杂光分析方法,[提出了鬼像判别依据,在修改小镜面散射理论中几何遮挡因子(Geometrical Masking-shadowing Factor)基础上,抽象出光学系统中表面粗糙度σ_m/λ≥1.0,的表面双向反射分布函数(BRDF)模型,同时应用矢量微扰理论给出表面粗糙度σ_m/λ<<1.0的 BRDF 模型,并编制杂光分析程序     

新型陀螺经纬仪的研究与应用

根据陀螺理论的基本规律及陀螺运动特性,建立陀螺元件的力学模型进行定量结果的分析,得出高速旋转的陀螺转子在地球自转角速度影响下的运动规律;通过先进的CCD光电测控技术对其进行采样和数学计算,从而得出被测点子午线的真北方向,实现系统的定向过程;通过经纬仪实施对导弹的瞄准,确定待发射导弹的坐标方位角,使定向和瞄准一体化,为新一代采取机动发射的武器系统提供一种新颖的陀螺经纬仪结构方案。该系统具有成本低、精度高、作业时间短等优点。特别适合军事领域应用的需要。     

表面微观轮廓的高分辨率光学测量方法

较全面地介绍了用于表面微观轮廓测量的几种高分辨率甚至可达亚纳米的光学测量方法及其最新进展.文中重点描述了以扫描共焦显微检测法、离焦误差检测法为代表的光触针法,以TOPO轮廓仪、Nomarski显微镜、外差干涉轮廓仪、双焦干涉轮廓仪和同轴干涉轮廓仪为代表的干涉测量法和以扫描近场光学显微镜及光子扫描隧道显微镜为代表的近场光学法三种适用于表面微观轮廓测量的光学测量方法,分别介绍了其工作原理、特性、发展现状及存在问题,通过对这些方法的对比和总结,阐述了表面微观轮廓纳米级光学测量的发展趋势.     

台式快速成型装置的光学系统研究与开发

快速成型技术是光学、电子、材料、计算机等多学科集成的高新技术。研制的台式快速成型装置具有体积小、成本低的特点,其制造成本及运行成本仅为同类国外产品的1/10～1/20。论文主要论述了该装置的光学系统设计过程。在首先确定光学系统设计准则的基础上,通过几种类型的光源比较,选择性价比高的紫外灯,并实现了计算机对紫外灯的自动控制,如光的开启、关闭、能量调节等。该光学系统采用椭球镜及圆锥面透镜等使光束聚焦耦合入光纤,在锥度光纤输出端,光束经扩束、准直、聚焦、滤除杂散光后照射在液面处,由计算机控制的工作台带动光纤,实现零件的自动加工。设计的光学系统成本低,光束质量高,性能稳定。