基于H-S波前传感器的高能激光材料热效应参量测试

为了实现高能激光材料热效应参量的在线测试,设计了一套?50mm口径的测量装置。装置采用准直He-Ne激光为光源,准直光经激光材料后的光程差用Hartmann-Shack波前传感器检测。根据波像差分解理论及波前变换关系,获得了高能激光材料热效应参量。分析评估了装置的扩展测量不确定度,对影响测量不确定度的系统参量进行了校准,最后设计并完成了测量不确定度对比验证实验。结果表明,系统波前畸变测量不确定度为0.06λ,30m~120m范围热焦距的扩展测量不确定度为8.4%。该系统能有效地用于高能激光材料热效应参量的在线测试。     

基于泰伯莫尔法的长焦距测量系统的装调技术

为了实现长焦距的精确测量,基于泰伯莫尔法测量长焦距的原理,构建出了由准直波前发生器、泰伯干涉仪和成像采集系统组成的长焦距测量装置。分析了准直波前畸变对焦距测量精度的影响,用数值分析的方法分析了待测样品到光栅G1 的距离s,光栅G1、G2 的间距d 以及栅线夹角对焦距测量精度的影响。提出了具体的装调方法:用五棱镜法检测波前,保证准直波前质量PV 值优于一个波长;用光栅尺位移传感器测量s,标定d,使其精度达到0.1mm;采用标准反射凹球面法标定光栅夹角,使光栅夹角的装调精度达到0.001。对焦距为5436mm 的透镜进行实验测量,误差小于0.35%。     

基于Talbot效应检测光束准直性方法的研究

准直光束是光学检验以及对光学仪器进行标定时最为常用的光束,对光束的准直性检测方法进行研究具有十分重要的意义。迄今已提出了多种检测光束准直性的新技术,其中一种方法是基于Talbot效应检测光束的准直性,具体是根据光束经过两光栅形成的莫尔条纹的倾斜角大小来检测光束的准直程度。通过对以往检测方法进行改进,并分析讨论影响该方法精度的因素,理论上估算出了检测精度。结果表明该检测方法非常简单,并且有很高的检测精度。     

抖晃仪校准装置的测量不确定度的评定

一切测量结果都不可避免地具有不确定度.本文依据JJF1059-1999<测量不确定度评定与表示>,对抖晃仪校准装置的测量不确定度进行评定.     

前向散射粒径探测器测量不确定度的校准

为了对粒径探测器的测量不确定度进行校准,基于衍射原理方法,研制了一套小孔圆盘校准装置。该方法对米氏散射与夫琅禾费衍射的功率进行计算和模拟,得到了衍射针孔孔径与气溶胶粒径转换的关系。通过该转换关系,计算得到校准装置的参量,并进行了理论分析和实验验证。通过实验将标准粒子的测量不确定度传递给云粒子粒径探测器,再通过旋转针孔圆盘进行实验,将测量不确定度传递给校准装置。取得了该校准装置的校准实验数据,验证了理论分析的正确性。结果表明,该校准装置效率高、校准方案的可行性好、校准范围大、测量离散性好、重复性高。这一结果对粒径探测器的校准技术研究是有帮助的。     

采用频谱分析仪测量信号源功率电平及校准不确定度

文章提出了采用频谱分析仪测量信号源输出功率电平的实现方法,并对该方法的不确定度进行了分析,解决了在没有接收杌的情况下射频信号源功率电平检定的问题.     

太赫兹探测器相对光谱响应校准技术

随着太赫兹探测技术的发展,精确测量太赫兹探测器的光谱响应变得越来越重要。分析了太赫兹探测器相对光谱响应的测量原理,搭建了一套太赫兹探测器相对光谱响应测量系统,对系统测量不确定度来源进行分析,选用太赫兹探测器对测量系统不确定度进行验证。通过分析实验数据可知,在1~10 THz范围内,系统的扩展不确定度为9.2%,可以满足目前太赫兹探测器相对光谱响应测量的需求。     

用田口方法推断仪器的校准公式及测量不确定度

在对仪器进行校准时，往往要知道非典型点的测量数据及其测量不确定度。本文简要介绍了测量不确定度的概念及田口方法的原理，着重叙述了在已知典型测量数据的基础上如何利用田口方法推断出参数的校准公式以及相应的测量不确定度，本文通过实例验证了其正确性和可行性。     

基于非球面镜像差效应的长焦深高斯光束均匀化光学系统设计

近红外高斯激光束在强激光与材料相互作用、激光清洗、激光燃烧诊断等热点研究领域中发挥着重要的作用.然而,高斯光束能量分布的不均匀性阻碍了这些领域的深入发展.为提高工作效率和测量精度,实际应用中往往期望光束能量在较大工作距离内呈均匀分布,但现有光束整形方法无法同时满足长焦深和高激光耐受功率要求.为此,本文基于非球面像差效应提出并设计了一种新型长焦深高斯激光束均匀化光学系统,系统由非球面光束均匀化系统和球面长焦准直系统两部分组成,所有透镜均采用熔融石英并在其表面镀有增透膜,能够实现99.9％的光学系统传输效率.系统工作波段为1064 nm,工作距离为1000 mm,系统总长为135.2 mm,耐受激光功率不小于300 W.设计结果表明:整形后的平顶高斯光束有效焦深为±100 mm,光束均匀性≥95％,会聚角为17.52 mrad,能够满足上述应用场景的实际需求.本文设计的光束整形系统相比于其他激光光束均匀化系统,具有结构简单、易于加工、成本低、焦深长、耐受激光功率高、光束均匀化效果好的特点.     

基于误差椭球的激光测量系统的不确定度分析

为了对3维激光扫描技术的测量精度做出评估,以激光雷达测量系统为研究对象,基于误差椭球理论建立了测量系统的点位误差模型;依据点云平面误差椭球的分布特性,提出了点云拟合平面的不确定度模型,用于评估与拟合平面关联的尺寸测量精度;通过对箱体类物体高度的测量实验,获得了实际测量不确定度,并与模型仿真结果进行了对比。结果表明,该模型可较准确地估算出高度的测量不确定度,从而验证了其有效性及实际意义。     

测最不确定度的评定中的蒙特卡罗方法

该文介绍了蒙特卡罗法以及不确定度问题,当采用不确定度传递律进行测量不确定度评定（GUM方法）有困难或不方便时,蒙特卡罗法是实用的替代方法。     

基于霍尔效应的微波功率线性测量技术研究

为了提高微波功率测量的准确性,文中将平面电磁波作用于霍尔器件,用解析方法得到了霍尔电压的直流分 量与微波功率密度之间的线性关系。基于同轴线设计了通过式与吸收式两种型号的微波功率探测器。以同轴通过式 为例,在0.1 mW~50.0 mW 的微波功率测量范围内,探测器的线性度达98.28%,瞬态响应时间为3 μs~6 μs,频率响应 范围为1 GHz~10 GHz。实验结果与理论分析结果一致,该新型探测器具有线性度好和响应速度快的特点,有望得到更 为广泛的应用。     

直流标准电阻的校准方法及不确定度评定

该文描述了该实验室对直流标准电阻的校准过程中使用的测量标准和校准方法,并依据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》和JJG166-1993《直流电阻器检定规程》对直流标准电阻测量结果的不确定度进行评定,分析各种影响条件下测量过程中所引入的A类及B类测量不确定度分量,并对测量不确定度的评定结果进行表示。     

电阻值的测量不确定度研究

提出了一种基于JJF1059-1999测量不确定度评定与表示原则,应用HP4338微欧计于型号为RT14-1/4W的1Ω直流电阻测量的不确定度计算模型,并对不确定度结果进行了评定.     

电学计量中测量不确定度评定的应用

随着市场经济和技术的快速发展,检定和校准以其灵活多样的技术依据和分包方式等特点已经被逐渐接受。然而在电学计量的检定和校准中,导致系统产生误差的因素多而复杂,并且在计算不确定度的同时,也会受到不必要误差的干扰。为此本文着重介绍了测量不确定度评定理论以及造成电学计量中产生系统误差的主要原因,为电学仪器的计量提供参考并指出发展方向。     

DSC校准过程温度不确定度评定的探讨

首先,介绍了示差扫描热量计的校准方法;然后,分析了示差扫描热量计的校准过程中的各种因素对其温度不确定度的影响;最后,阐述了在示差扫描热量计校准的过程中引入温度校准曲线的必要性.     

红外热像仪测温精度校准装置的建立及校准能力验证

红外热像仪广泛应用于质量控制、安全检测等领域,为保证其测温的准确可靠,建立了红外热像仪测温精度校准装置,并对该校准装置进行了重复性试验、稳定性考核以及测量不确定度评定,通过采用传递比较法验证了该校准装置校准结果的可信度和测量不确定度的合理性,从而验证了该校准装置的校准能力,即可以开展相应等级的红外热像仪的测温精度校准工作。     

激光多普勒测振技术应用的新进展

近年来,伴随着现代工业的高速发展,非接触式测量技术受到越来越多的关注。激光多普勒振动测量作为一种干涉测量技术,能够适用于难以通过加速度计或其他表面接触传感器获得振动测量的应用场景。激光多普勒测振仪（LDV）自1983年诞生以来,凭借其高精度、高效率、便于携带等特点,逐渐成为目前应用最广泛的非接触式振动测量设备,被广泛应用于各行各业。本文在分析激光多普勒测振技术基本原理的基础上,介绍了近年来LDV在农业、生命医学、航空航天,以及建筑工程领域的应用。