应用Talbot效应和莫尔技术测量长焦距

给出测量透镜长焦距的一个方法，该方法的原理是Ｔａｌｂｏｔ干涉。在测量中，根据莫尔条纹的斜角确定正、负透镜的焦距。方法简单，灵敏度可调。     

图像处理在MDT测量镜片屈光度中的应用

从莫尔偏折技术(MDT)测量镜片屈光度的原理出发,给出了镜片屈光度与莫尔条纹倾角的关系式.进行了实验采集,获取了MDT实测镜片屈光度的莫尔条纹图.然后,基于莫尔条纹图像的特点,采用合适的图像处理算法对实测镜片的莫尔条纹图进行了灰度均匀化、降噪、图像增强、细化等一系列的数字图像处理操作,得到了镜片测量中莫尔条纹图形的清晰轮廓线.最后,给出了不同镜片屈光度的MDT测量结果,并与焦度计的测量结果进行了比较.结果表明,莫尔偏折技术结合数字图像处理用于测量镜片的屈光度时,具有很高的测量精度.     

莫尔偏折技术用于测量镜片屈光度的研究

本文从莫尔偏折技术的基本原理出发,结合镜片屈光度的概念,分别从泰伯效应与光栅遮光阴影原理相结合以及菲涅耳-基尔霍夫理论的角度推导了变形后的莫尔条纹倾角与被测镜片屈光度的关系.两种方法推算结果是一致的,即:镜片的屈光度与透过镜片后产生的莫尔条纹的倾角的正切成正比.对影响镜片屈光度测量误差的几个参量进行了讨论,理论分析表明,选用合适的光栅周期,设定合理的两光栅间夹角,莫尔偏折技术用于测量低屈光度及中高屈光度的镜片具有很高的测量精度.最后给出了测量单光镜片,非球面镜片和渐进多焦点镜片的莫尔条纹图,并进行了分析讨论.     

基于计算全息的无衍射光莫尔条纹三自由度测量方法研究

针对工作台运动误差,提出了一种基于计算全息的无衍射光莫尔条纹三自由度测量方法。通过液晶空间光调制器(SLM)生成无衍射光,利用两束无衍射光干涉生成莫尔条纹。设计了无衍射光莫尔条纹三自由度测量光路,建立了三自由度运动误差数学模型,并用几何分析法将三种运动误差(偏摆角、滚转角和俯仰角)进行分离。利用旋转台模拟不同大小的三自由度运动误差,带有误差信息的无衍射光和莫尔条纹图案分别由CCD1和CCD2接收。实验结果表明,通过光斑中心偏移量计算出的实际运动误差值接近理论值,测量误差不超过0.0104°,验证了无衍射光莫尔条纹三自由度测量系统的可行性与正确性。     

应用聚焦光束的莫尔偏折技术测量离量、厚度和曲率半径

本文描述了聚焦光束的莫尔偏折技术的三个重要应用:1)测量离焦量和试验物体表面的显微分析;2)测量平板玻璃的厚度;3)测量凹面或凸面物体的曲率半径。该方法设备简单,灵敏度可调节。     

强偏折场的光偏折层析重建技术

强偏折场的重建是光学层析技术测量复杂流场领域的难点问题.在研究现有重建算法及其适用性的基础上,结合光线追迹算法提出基于曲线路径反演的正则化修正重建技术.该技术克服了现有重建技术中光路直进的假设,基于几何光学原理设计了光线通过强偏折场的积分路径追踪算法,使用代数重建技术和正则化重建技术相结合的思想,通过偏折角投影数据的迭代修正实现非线性反演.使用该技术对强偏折场进行数值重建,证实了其在有限角投影数据条件下重建大梯度折射率分布的有效性,并显示了其在刻画场关键特性方面相对于现有算法的优势.     

差动光栅式精密定位精度的提高

介绍了基于差动光栅结构的激光莫尔精密定位原理，分析了该光栅结构在实际工程应用中的莫尔信号变化特点。从双光栅计量的基本数学模型出发，详细讨论了5种影响定位精度的因素，给出了相应的数值计算结果，并根据这一结果提出了在工程应用中提高定位精度的措施。     

基于双目立体视觉偏折术的标定

相位测量偏折术(PMD)是近几年在光学测量领域内普遍使用的一种非接触式的高精度测量方法,而系统几何标定是相位测量偏折术获得高精度测量的先决条件。由于LCD显示屏位于摄像机的视野之外,增加了标定的困难,本文提出的基于双目立体视觉的相位测量偏折测量系统,通过姿态转换几何标定方法进行系统标定,标定左右两个摄像机与LCD显示器之间的相对位置关系,并通过实验验证了该标定方法的可行性和准确性。     

脉冲自触发高精度测距技术的设计与实现

介绍了把脉冲自触发技术与双光路误差模型应用于激光测距系统，从而完成精密距离测量的一种测量技术。探讨了将脉冲自触发技术、恒比值时点判别技术以及光路系统误差修正技术相结合而实现的高精度时间测量的测量原理与实现，并根据实验结果进行了定性分析。     

三维形貌测量的莫尔条纹的理论分析

对投影型莫尔法形成莫尔条纹的原理进行了详细的分析,推出了莫尔条纹的计算公式。利用计算机模拟出了几种常见被测物体的莫尔条纹,与经典实验得到的结果一致。对相同形状不同大小的规则物体的莫尔条纹形状进行了分析比较,并对不同形状的规则物体的莫尔条纹形状进行了分析比较。按照原理图做实验,得到了球面的莫尔条纹,和理论分析结果一致。对莫尔条纹进行滤波,细化等图像处理,得到清晰的细化条纹。然后按照莫尔条纹级次和高度的关系式,重建出了球体的三维形貌。     

用于烟草水分检测的两种红外水分仪

针对烟草行业制丝生产过程中应用较为广泛的红外在线水分检测技术,选取具有代表性的单光路双探测器和双光路单探测器两种红外水分仪进行具体的优缺点分析.     

声光偏折效应球壳型换能器聚焦焦点峰值声压的测量

利用声光偏折效应,设计了一种测量球壳型换能器辐射聚焦声场焦点峰值声压的简便实验方法.基于焦点峰值声压与最大光偏折量之间的理论关系,通过测定聚焦声场焦域的最大光偏折量,获得球壳型聚焦换能器的焦点峰值声压;采用有限元方法对聚焦换能器辐射声场进行数值分析.对比实验测量结果,发现二者相对误差为7.33%,符合较好.该实验方法在医疗超声快速校准方面具有广泛的应用前景.     

纳米光刻中奠尔对准模型与应用

在纳米光刻中,采用周期相差不大的两光栅分别作为掩模和硅片上的对准标记。当对准光路通过这两个标记光栅时受到两次调制,发生双光栅衍射及衍射光的干涉等复杂现象,最后形成有规律、且呈一定周期分布的莫尔条纹。周期相对光栅周期被大幅度放大,条纹移动可表征两标记的相对位移,具有很高探测灵敏度,可用于纳米级高精度对准。从傅里叶光学角度分析推导了对准应用中,两频率接近的光栅重叠时莫尔条纹振幅空间近似分布规律。并设计了一组对准标记,能继续将灵敏度提高一倍。通过仿真分析,从大致上定量地验证条纹复振幅分布的近似数学模型以及光刻对准应用中的条纹对准过程。     

纳米光刻中莫尔对准模型与应用

在纳米光刻中,采用周期相差不大的两光栅分别作为掩模和硅片上的对准标记.当对准光路通过这两个标记光栅时受到两次调制,发生双光栅衍射及衍射光的干涉等复杂现象,最后形成有规律、且呈一定周期分布的莫尔条纹.周期相对光栅周期被大幅度放大,条纹移动可表征两标记的相对位移,具有很高探测灵敏度,可用于纳米级高精度对准.从傅里叶光学角度分析推导了对准应用中,两频率接近的光栅重叠时莫尔条纹振幅空间近似分布规律.并设计了一组对准标记,能继续将灵敏度提高一倍.通过仿真分析,从大致上定量地验证条纹复振幅分布的近似数学模型以及光刻对准应用中的条纹对准过程.     

计量光栅信号质量综合评价系统

光电轴角编码器中的莫尔条纹信号质量决定了整个系统的细分精度。计量光栅信号质量综合评价系统由编码器、数据采集卡和相应的软件组成，采用一种以莫尔信号离散采集和数据处理为主的数字化检测方法，实现了莫尔条纹信号质量各项指标的评价，对提高测量精度以及光栅系统的设计具有一定意义。     

双光路多通道颜色快速计测系统

介绍一种用于物体色快速测量的双光路多通道系统。     

双光束补偿扫描系统

提出一种新的高精度大型平面扫描仪。利用双光束补偿系统，扫描头由一特殊光路组成。当入射光通过此光路后，产生对称输出的两束光。当入射光发生角漂或扫描头发生摆动时，输出的两束光对称上下漂移，其中心线保持不变，故扫描形成的基准面保持不变，从而大大提高了测量精度。经实验证明，测量精度优于2．5×10－6。     

应用光栅自成像的编码器莫尔条纹信号提取

为解决高密度圆光栅的工程应用难题,应用光栅自成像原理,用较大的光栅副间隙获得了高质量的莫尔条纹信号.文中用傅里叶光学理论分析了单色平面波照明下的双光栅菲涅耳衍射场,建立了双光栅菲涅耳衍射场光强分布的数学模型,并用MATLAB软件对光栅菲涅耳衍射像光强分布和莫尔条纹信号进行了数值仿真,分析了各种参数对莫尔条纹信号的影响,最后通过信号提取实验对理论分析进行了验证.     

荧光测钙装置中单色激发光源的设计和应用

为了满足胞内荧光测钙实验的需要,设计了一种新型的单色激发光源。其中,短弧氙灯发出的光经椭球反射镜聚焦后采用抛物面反射镜准直成平行光,通过光栅的衍射分光后又经过会聚物镜把光能量会聚到光纤端面,光纤的另一端面输出单色光。采用光路偏折的方法,有效地克服了灯源的噪声。结果显示,波长为340nm和380nm的光能量分别可达到30mW和120mW,能很好地满足荧光测钙实验的要求。     

频谱分析型激光测速系统

提出一种结构简单、测量精度高的频谱分析型激光测速系统。该系统采用双入射光差动型 光路,利用硬件采集多普勒电压值和包络起始时刻送入PC机,通过软件加窗、补零、FFT谱分析及相位差频谱校正处理,实现多普勒频率值的计算、细化,最终得到相关速度结果。非对称突扩管道流速测量的应用证明该系统是可行的。