采用波面纵向平移全息干涉测量液体折射率

本文提出了一种不论体折射的新方法。利用掺铈铌酸锶钡（ＳＢＮ：Ｃｅ）在低功率Ｈｅ－Ｎｅ激光下良好的全息记录性能实现全息干涉,在物光光路中插入一个装满待测液体的矩形槽,,使再现物光波和直透物光波之间产生一个纵向平移,两列物光波在接收平面迭加干涉形成同心圆环形干涉条纹。通过测量圆环干涉条纹之间的间距求得待测流体的拆射率。采用光折８变晶体作为全息干涉的记录介质,不再埯要任何化学或物理处理过程,避免了传统全     

径向剪切干涉波面重构的数值模拟分析

径向剪切干涉仪所采集到的干涉图并不直接反映原始待测波面信息,为了获得原始待测波面信息,波面重构是必要的。推导了波面重构的迭代算法,并用Matlab分别对径向剪切中不同迭代次数、不同剪切比的波面重构迭代算法进行了数值模拟,得出以下结论:合适的剪切比可以简化迭代运算,提高运算速度;与小畸变波面重构相比,残差波面PV值达到相同精度时,大畸变波面重构需要更多的迭代次数。待测波面的PV值大于10时,剪切比应在0.7以上,PV值大于6小于10,剪切比在0.5~0.7之间,PV值小于6,剪切比小于0.5。     

激光横向剪切干涉应用于温度场的测量

根据大空间自然对流水平圆管上部上升的羽状烟柱区不符合边界层假设而导致各种解之间差异的问题,提出了利用横向大剪切量干涉实验装置来实现温度场的光学测量,得到了自然对流水平圆管在不同壁温时的实时条纹。利用彩色条纹图像中RGB原始数据中的R分量的峰、谷极值点的坐标来识别明、暗条纹并得到了全场的级数分布,以此反演出全场温度分布。实验结果表明:当圆管直径d为15.6mm、剪切量s为24.2mm时,实验得到的干涉条纹类似于利用全息干涉或马赫-曾得干涉原理得到的无限宽简单条纹;干涉条纹分辨率达到75.64pix/mm;利用横向大剪切量干涉法能够准确快速地反演全场温度分布,为工程热物理分析提供相关数据。     

激光剪切干涉三维形貌测量

针对物体表面的三维形貌测量问题,提出了一种基于激光剪切干涉条纹的三维形貌测量方法。该方法利用激光剪切干涉原理产生密集的干涉条纹,将干涉条纹阵列照射到待测表面。利用四步相移法和解包裹算法求解被测物体表面的连续相位,进而获取曲面表面高度信息,最后建立被测物体三维形貌。本文对楔形薄片和木块进行了测试,初步实验结果证明了该方法原理的可行性。该方法可以与显微镜相配合,进一步发展可用来测量微结构3D形貌,在微测量领域具有很大的应用前景。     

恢复横向剪切干涉原始波面的新方法

介绍了一种由横向剪切干涉信号（相位差、光程差或高度差）恢复原始波面（相使差、光程差或高度差）的新方法。在理想情况下，利用离散傅里叶变换及其性质，能精确恢复原始波面。使用该方法不仅在理论上可以深入地研究横向剪切干涉的性质，它的灵敏度和误差传递，以寻求最佳剪切量、最佳工作条件，发挥横向剪切干涉特有的长处；而且在某些实际的横向剪切干涉仪数据处理中，也显示了良好的应用前景。     

旋转剪切频闪散斑干涉法测量物体的固有频率

提出一种测量物体固有频率的新方法--旋转剪切频闪散斑干涉法.该方法能方便地测量振动物体的固有频率,具有较高的精度、全场显示、条纹可见度好等优点,给出了理论分析和实验结果.     

激光剪切干涉用于在线表面测量的特性分析

为探讨和证明双折射晶体激光剪切干涉仪用于在线表面精密测量的可能性,推导了该干涉仪中光传输和实现表面测量的模型,分析了其抗振特性,模拟了相当的振动条件对其抗振特性进行实验测试.分析和实验证明了该干涉仪具有良好的抗振能力,适合应用于在线表面精密测量.     

径向剪切干涉测量激光光束波前的研究

详细论述了环路径向剪切干涉（cyclic raial shearing interferometry,CRSI）测量激光光束波前的原理,介绍了傅立叶变换空间载波条纹相位提取方法,以及畸变波前的重建算法,给出了数值仿真结果,并且进行了实验研究,验证了该方法的有效性.     

可用于小口径光束波前检测的横向剪切干涉仪

提出了一种可用于小口径光束波面检测的横向剪切干涉仪。该干涉仪由偏振分光棱镜、光轴与其表面平行的晶体平板、1/4波片、反射镜及CCD构成。被测光束由偏振分光棱镜进行透射起偏和反射检偏,利用反射镜的反射两次经过晶体平板、1/4波片来实现剪切光束的等光程干涉。通过晶体平板剪切复制波面以获得小的剪切量,可用于小口径光束波面的检测。晶体平板的旋转可以改变剪切量,实现了不同口径不同波前的光束波面检测。对该干涉仪进行了仿真分析,得到了不同入射角情况下的剪切干涉图,仿真结果与理论分析结果相一致。实验中,旋转晶体平板得到的剪切干涉图与仿真结果相一致,很好地验证了该剪切干涉仪的有效性。     

激光剪切干涉技术用于焦距测量的研究

应用楔形平板剪切干涉技术,根据非定焦状态下干涉条纹的取向变化确定待测焦距,具有装置简单、测量方便、精度高等优点,并可用于不可见光区的测量。     

空间曲率半径对三维物体激光切割质量的影响

研究了空间曲率半径对管材激光螺旋切割后切割质量指标的影响。当管径不变、螺距增大时 ,随着空间曲率半径的增加 ,切缝宽度、热影响区宽度及切口横截面半垂直度增大 ,切口表面粗糙度减小。热积累和预热效应是造成上述现象的主要原因     

提高轮廓仪对大曲率半径表面形貌测量精度的研究

结合超精密制造技术,讨论了轮廓仪测量大曲率半径表面形貌存在的精度缺陷。提出了利用NIKONAutocollimator 6D自准直仪辅助Form Talysurf PGI 1250A以提高轮廓仪测量精度的改进方法。当自准直仪的光轴与样品顶点的法线共轴时,旋转样品其顶点的法线方向不变,因此自准直仪的反射像位置也不会变,并且自准直仪有很高的精度,从而可将其用于寻找顶点。基于相关参数对提高轮廓仪测量精度进行了理论计算和Zemax模拟。搭建实验装置对不同曲率半径的样品进行测量,与改进前实验结果进行对比,证明了轮廓仪测量精度提高到原来的2～4倍,适用于测量大曲率半径表面形貌,验证了改进方法的合理性和有效性。     

曲率半径和割缝方式对管材激光割缝宽度影响的研究

研究曲率半径和割缝方式（直线和圆周）对无缝钢管激光割缝宽度的影响。发现：①在相同激光割缝工艺参数条件下,采用直线割缝方式的割缝宽度较采用圆周割缝方式的割缝宽度宽,且相同速度条件下,曲率半径愈小,二者的差值愈大;②无论采用何种割缝方式,曲率半径愈小的割缝宽度愈大。散热方式不同和曲率效应是造成上述现象的主要原因。最后提出了管材激光割缝时槽宽尺寸精度控制的补偿原则。     

高精度曲率半径测量研究

由于影响曲率半径测量精度的因素众多,因此高精度曲率半径测量一直是光学检测中的难题之一。为了实现球面光学元件曲率半径的高精度测量,提出通过环境补偿和提高对准精度的方法来减小测量误差。首先从理论的角度分析了影响曲率半径检测精度的主要因素,并给出了在曲率半径测量过程中减小测量误差的方法以及相应的补偿方式。基于此分析,在高精度实验室中采用菲佐干涉仪结合高精度测长干涉仪的干涉测量方式,分别对典型的凸球面和凹球面光学元件进行了曲率半径检测。实验结果表明:通过环境补偿和提高对准精度的方法,曲率半径检测的复现性优于0.2μm,实际测得的相对误差分别为0.67×10~(-6)(2σ)和0.60×10~(-6)(2σ),实现了高精度曲率半径测量。     

激光位移传感器测量工件曲率方法研究

工件曲率的非接触测量已经有很多种方法,本文提出了采用激光位移传感器测量工件曲率半径的新方法。对于测量的数据采用直接最小二乘拟合,从而可以解算出工件的曲率。经过模拟计算,采用改变步进电机步长的方法,在测量大工件半径时,精度达到微米量级。     

10.6μm激光在大气中斜程传输时相对等效光程的估算

简单介绍了大气的有关知识和辐射的大气传输，归纳总结了国内外对辐射在大气中传输的研究成果，得到了辐射在大气中不同方向传输时的光程折算公式，推导出了激光在大气中不同方向传输时相同能量密度的光程折算公式．     

光测应力分析中的全息干涉法

文中主要介绍了在光测力学全息性法进行应力测定的原理、实验过程及计算方法。     

基于适度光反馈自混合干涉技术的位移测量系统

基于适度光反馈自混合干涉(OFSMI)技术,设计了一种位移测量方法.该办法通过对自混合干涉信号的整数条纹部分进行计数和对小数条纹部分进行细分,实现大量程高分辨率的位移测量.对小数条纹分析时,运用数据拟合方法,找出干涉波形特征点与被测物位移之间的关系,从而实现对小数干涉条纹部分对应位移的测量.仿真分析和实验结果证明,此方法可对位移进行大量程高精度的测量,误差平均为0.83%.并通过设计算法对物体的任意运动轨迹进行重构.