履带式运动柔性衍射光学器件抑制激光散斑及其耐久性实验

为了有效抑制激光散斑,真正实现激光显示和成像系统的大色域、高亮度和超优画质,提出了基于履带式运动柔性衍射光学器件（Diffractive Optical Elements, DOE）的散斑抑制方法,对柔性衍射光学器件的设计、制造、耐久性和散斑抑制效果进行了研究。首先设计了柔性衍射光学器件的光学结构,并描述了履带式运动柔性衍射光学器件形成动态二维衍射编码的机理;接下来介绍了柔性衍射光学器件的模板制备、热压成型、连接成环的工艺方法;之后搭建激光投影显示系统对所研制的聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride, PVC）和聚丙烯（Polypropylene, PP）两种材料的柔性衍射光学器件的散斑对比度和耐久性进行实验研究。实验结果表明,提出的基于履带式运动柔性衍射光学器件的激光散斑抑制方法,可将红绿蓝三色激光的散斑对比度降低到5%以下,同时系统具有小型化、低功耗的优点。在长达三十天的耐久性实验中,聚氯乙烯和聚丙烯两种材料的柔性衍射光学器件都没有明显形变和散斑抑制效果的衰减,且PP材料柔性DOE比PVC材料柔性DOE散斑抑制效果更明显、耐久性也更好。满足大色域、高亮度、超优画质的要求,并...     

激光散斑血流成像系统中的光源相干性

针对激光散斑血流成像系统中光源相干性对散斑衬比的影响进行了研究,提出了一种基于混合遗传算法的散斑图像恢复方案。首先,分析非完全相干光用于激光散斑血流成像系统时的劣势,说明混合遗传算法恢复被低相干性光源破坏的散斑图像的原理;使用对比度与噪声比来衡量由两种光源成像得到的静态白盘散斑图像质量;最后,将算法分别用于静态白盘散斑图像和真实的手背血流检测场景。实验结果表明,相干性较好的单纵模激光器成像得到的散斑图像,较之于相干性较差的半导体激光器成像得到的散斑图像,对比度与噪声比高出67.2%;将算法用于质量较差的散斑图像后,其对比度与噪声比提高了57.7%;将算法用于手背血流检测场景,进行恢复运算后,验证了手指指尖的血流灌注量平均高于手指关节30%的临床事实。将本算法用于激光散斑血流成像系统,可以有效消除非完全相干光给散斑衬比分析造成的影响,获得质量更好的血流图像。本算法的推广使用可以提高激光散斑血流仪器在光源选择方面的灵活性。     

入射角对激光散斑测量表面粗糙度的影响

观察了当相干激光以不同入射角照射4个等级的平磨和外圆磨样块时记录的散斑图像中散斑强度的变化，通过分析可知对比度与表面粗糙度之间存在密切的关系，入射角又直接影响对比度，不同的入射角适合不同的加工方法和测量范围，因此找到合适的入射角可提高实验系统的精度和分辨率。     

激光散斑血流成像对中医理疗功效的检测

为了获得更加准确的中医理疗功效检测结果,根据中医经络的气血和人体皮肤微循环密切相关的理论,提出了一种基于散斑血流成像的检测方法。对检测过程中由于被测对象身体抖动等因素产生的图像信噪比下降问题进行研究和改进,并通过软管模拟实验对成像系统的稳定性进行验证。然后,对10名健康志愿者的内关穴或外关穴进行艾灸实验,以血流灌注指数为检测指标,采用散斑血流成像系统对手部不同经络的穴位及非穴位检测点进行检测。实验结果表明:艾灸后,在艾灸点所在经络上的穴位检测到的血流灌注指数增加比其它穴位点高20%。激光散斑血流成像系统能够对理疗过程中皮肤血流变化予以大视角的成像,此方法在中医理疗功效检测中具有有效性。     

一种新的轮胎激光散斑检测缺陷识别方法

在轮胎缺陷识别系统中,提出将轮胎ESPI缺陷图像灰度纹理特征和一种改进的Hu不变矩特征的组合作为特征因子,结合支持向量机的方法应用于轮胎ESPI缺陷图像的分类识别。理论分析和仿真实验表明使用Hu不变矩以及Hu不变矩和灰度纹理特征结合分类效果较好,总体识别率达到了96.7%。     

无损检测新技术在钛合金SPF/DB结构检测中的应用研究

错位散斑技术是无损检测的一种新技术,为了探索SPF/DB结构检测的有效方法,应用错位散斑技术对钛合金SPF/DB结构进行了检测,得出明显的缺陷特征。从检测敏感度、效率等方面与X射线、超声C进行对比,结果表明,错位散斑技术能够应用于钛合金SPF/DB的结构检测,但仍需在检测精度、可靠性等方面进行深入研究。     

激光散斑血流成像技术对艾灸效果的研究

以艾灸前后血流灌注指数为观察对象,研究艾灸对人体微循环的作用。将10个人分别进行不同时间(10min、15min、20min)的艾灸和物理加热,使用激光散斑血流仪对检测区域进行测量和成像,观察各组穴区血流灌注指数的变化。经艾灸或者物理加热后,穴位处的血流灌注指数均有明显升高并有一个峰值,艾灸峰值出现在停止加热后,物理加热峰值出现在加热时间内,停止加热后,艾灸效应持续时间比物理加热长。研究表明,艾灸能够引起穴位局部微循环血流量增加,并与其作用于机体的时间有关,艾灸对机体产生作用的最主要原因是温热效应。     

工件表面粗糙度的激光散斑测量

本文介绍用激光散斑对比度测量工件表面粗糙度原理和方法。其测量范围为Ｒａ≤０． ０７２μｍ。一般 Ｒａ标准偏差为 ０． ００２μｍ，并可分辨国际中划分的各细分级粗糙度数值。本方法为非接触式测量，具有分辨率高、测速快、对外界光的干扰和振动不敏感的特点。     

基于激光散斑的多普勒效应实验装置设计

本系统基于散斑干涉技术。通过LabVIEW和Matlab混合编程。设计了处理数字散斑的系统。通过Matlab实现图像处理程序调用。在LabVIEW下进行散斑图像采集和图像处理参数的设定。完成散斑图的处理。本系统设计理念新颖。采用了基于CCD的非接触测量。能够实现实时测量。该系统的原理可以应用于生物医学光学成像、微小粒子测量等领域。     

用部分相干光来处理激光散斑图片

本文先从理论上说明了采用部分相干光为光源来处理激光散斑图片可以提高图像的清晰度。然后给出了相应的实验结果.     

Laser interference fabrication of large-area functional periodic structure surface

Functional periodic structures have attracted significant interest due to their natural capabilities in regulating surface energy, surface effective refractive index, and diffraction. Several technologies are used for the fabrication of these functional structures. The laser interference technique in particular has received attention because of its simplicity, low cost, and high-efficiency fabrication of large-area, micro/nanometer-scale, and periodically patterned structures in air conditions. Here, we reviewed the work on laser interference fabrication of large-area functional periodic structures for antireflection, self-cleaning, and superhydrophobicity based on our past and current research. For the common cases, four-beam interference and multi-exposure of two-beam interference were emphasized for their setup, structure diversity, and various applications for antireflection, self-cleaning, and superhydrophobicity. The relations between multi-beam interference and multi-exposure of two-beam interference were compared theoretically and experimentally. Nanostructures as a template for growing nanocrystals were also shown to present future possible applications in surface chemical control. Perspectives on future directions and applications for laser interference were presented.     

具有隔离器功能的激光干涉仪的研究

提出了一种具有隔离器功能的激光干涉仪.既可以进行干涉测量,又具有隔离器功能,可以防止反射光回到光源,使光源保持稳定,确保了测量精度.该干涉仪由常规干涉仪和双级隔离器的结构有机的结合起来,其中某些元件合二为一,使一个元件起到双重功能的作用,同时使干涉光路和隔离光路也相互重合起来.理论分析和实验研究表明:该方案是可行的.隔离度与双级隔离器的隔离度相同,达到了48dB.该装置的干涉测量精度与一般干涉仪一样取决于激光波长,但该装置结构紧凑,简化了测量系统,实际使用更为方便.     

双频激光干涉仪测试直线电机进给定位精度的研究

应用双频激光干涉仪对直线电机进给的定位精度进行了测试。在介绍双频激光干涉仪测量原理的基础上,对直线电机进给定位精度测试方法作了详细的描述。测试结果发现,直线电机进给的速度、加速度的变化对定位精度的影响不是很大。利用最小二乘法对各点定位精度平均值进行分段线性拟合,并对直线电机进给的定位精度进行补偿,可以较大地提高直线电机进给的定位精度。     

数控激光影雕系统的研究

介绍了激光影雕系统组成、原理以及系统流程框架,对相关图像处理技术进行研究、改进,并对数控激光影雕系统参数进行了分析。     

基于激光扫描的机轴质量检测研究

随着制造技术的进步,在生产中对于测量的要求越来越高,不仅仅对测量精度提出要求还对测量速度提出了要求,同时对于被测量结果的直接性也提出了很高的要求。近年来各种精密测量技术不断涌现,激光所具备的良好特性被人们广泛应用在测量领域,文中就激光在机轴的质量检测做一个详细的介绍。     

半导体激光阵列合束技术的研究

综述了几种典型的半导体激光阵列合束方法,介绍了近年来半导体激光光束合成的最新进展,分析了各种合成方法的技术特点,总结了半导体激光阵列合束技术的发展趋势.研究发现光谱合束技术的输出光束光强分布不随阵列单元数而变化,且在远场和近场均能保持较好的叠加,大大提高了远场光束的亮度,有望成为未来半导体激光光束合成的重要发展方向.     

采用CO2激光器进行激光雕刻工艺研究

采用CO2激光器可以对许多材料进行雕刻,效果十分理想。通过对各种材料进行CO2激光雕刻实验研究,并比较、分析雕刻效果,从而找出每种材料最佳雕刻工艺参数,形成雕刻工艺参数库,为实际应用提供技术支持,具有重要的实际意义。由于激光本身的一系列优点,该技术在工业生产中具有十分广阔的应用前景。     

激光工程化净成形技术的研究

激光工程化净成形技术是近年发展起来的一种新的快速成形技术 ,它将选择性激光烧结和激光熔覆技术相结合 ,不需要浸渗、热等静压等复杂后处理工序即可快速获得致密度和强度均较高的金属零件。本文介绍一种激光工程化净成形实验系统的组成 ,分析并解决激光工程化净成形加工中的若干问题     

基于激光导引头的四象限光电探测器检测电路研究

本文主要介绍半主动激光制导导引头的发展现状和意义,提出了目标探测电路的方案,运用目标方位探测的理论,采用四象限探测技术和方法,设计探测电路。根据半主动激光制导原理,结合设计的电路,实现了仿真导引头的搜索和跟踪的基本功能。     

激光熔覆Ni/SiC陶瓷涂层耐腐蚀性能的研究

采用激光熔覆技术,在45钢表面对含量不同的SiC（质量百分比）陶瓷粉末镍基自熔性粉末进行激光熔覆得到Ni基SiC合金涂层。对不同含量的SiC熔覆层试样进行了阳极极化线测定,试验表明,不论是Ni60涂层还是Ni60／SiC复合涂层的腐蚀电流密度都远小于45钢,但加入SiC后的复合涂层的耐蚀性能下降。