激光量热法测量红外光学薄膜吸收

建立了一种评价波长为1.319μm光学薄膜的吸收损耗的吸收测量系统。采用激光量热计方法的原因在于:它已被广泛用来测量光学薄膜吸收,并且有很高的可靠性。描述了激光量热计法测量吸收装置的设计和建立,并给出基底—薄膜整体吸收的测量结果和记录的温度曲线,最后提出了在研究激光量热计测量方法中几个要考虑的问题。     

热沉冷却式薄壁量热计设计及分析

为满足大当量战斗部热毁伤威力评估的需求,弥补传统薄壁量热计在爆炸场环境中易变形、易烧蚀的不足,采用在热敏元件后壁面添加热沉体的方式,设计一种新型热沉冷却式热流密度传感器,以间接测量的方式,通过热敏元件后壁面温度,获得入射热流密度。建立传感器理论模型,推导响应时间表达式,并对传感器响应特性进行数值仿真,仿真结果显示:传感器响应时间只与热敏元件的尺寸和材料有关,与热沉体无关。以0.5 mm紫铜作为热敏元件的传感器响应时间可达1.2 ms左右;热沉体吸热系数越大,热敏元件温升越小,同时,随着时间的增加,温升速率逐渐减小。验证试验显示,热沉体的加入可有效降低热敏元件温升,所设计传感器可正确反映入射热流变化。     

连续波强激光辐照下光学薄膜元件损伤机理和热畸变研究

研究了多层反射膜的光学吸收，得到薄膜界面吸收系数的近似计算式。对环状强激光辐照下光学薄膜元件的瞬态温度场和热畸变分布以及损伤机理进行了详细的理论分析，用泰曼干涉仪实际测量了连续波氧碘激光辐照光学元件的热畸变量，并与理论计算结果相比较，理论和实验符合较好。     

一种新型绝热量热计及其应用

介绍了一种新型绝热量热计———加速量热仪。该仪器可用于危险放热反应试验 ,记录反应过程中温度、压力的变化 ,再利用软件分析出反应物质的初始反应温度、到达最大反应速率的时间和动力学参数等。其结论可推广到生产过程中的大规模反应。用过氧化二特丁基 (DTBP)的实验结果说明了仪器在测量物质安全性能方面的作用     

激光跟踪测量系统角度自动校正装置设计

激光跟踪测量系统是目前最新型的便携式空间大尺寸坐标测量系统,利用激光干涉测长、精密测角及目标跟踪技术,可对任意点的空间位置进行实时跟踪测量。然而,目标反射器接收角度的大小严重影响了激光跟踪测量系统角度测量精度,为解决激光跟踪测量系统在动态测量中因角锥棱镜逆反射器接收角度范围限制而导致无法测量问题,研制开发了一种能使激光跟踪测量系统在动态条件下连续测量的角度自动校正装置。它主要由精密圆形导轨和角度方位自动调节机构组成,能使角锥棱镜在动态测量过程中始终指向激光跟踪测量系统,从而实现在动态条件下的连续工作。最后利用研制角度自动校正装置对激光跟踪测量系统进行了角度误差补偿实验,结果表明该装置使激光跟踪测量系统的水平角测量误差由34.69µm减小到9.71µm,垂直角测量误差由35.43µm减小到10.03µm,从而有效地提高了激光跟踪测量系统的角度测量精度。     

热电离质谱计信号放大器非线性校正技术

从理论上研究了热电离质谱计法拉第杯接收器放大器的非线性效应,建立了校正的数学模型。应用该模型,可以用一种同位素标准物质直接检验法拉第接收器放大器的非线性,而不用常规的系列同位素标准物质来检验放大器非线性。应用UTB-500铀同位素标准物质、峰跳扫描质谱测量技术,检验了一台热电离质谱计法拉第接收器放大器的非线性,并对存在的非线性进行了校正。同时,验证了在同位素丰度比值一定的情况下,非线性校正因子是恒定的,它不随离子流信号强度的变化而变化。     

基于光散射及灰度值作为判据的光学薄膜激光损伤阈值测量系统

基于ISO11254国际标准,构建了基于半导体激光光散射检测光学薄膜损伤与否的光学薄膜激光损伤阈值测试系统。运用图像处理以及灰度值作为判断薄膜损伤与否的判据,对TiO2/SiO2增透膜进行了阈值测试。由图像处理可得,当光斑图像有效区域内灰度值最大的前50个像素点的平均灰度值在25到33之间时,该区域为薄膜损伤的临界区域,并将测量结果与在Veeco白光轮廓仪观测到的损伤形貌进行对比,具有较好的一致性。     

激光投线仪的多维校准系统

分析了激光投线仪的工作原理及其基准误差的产生原因。基于此,提出了一种新型的激光投线仪校准系统,用于弥补传统校准方式占地面积大、精度值难以量化、人为因素影响较大等缺点。研究了一套采用平行光管角度测量与机器视觉测量结合的检测方法,通过检测激光线的直线度和垂直度来实现仪器的校准。该系统由8个采样管构成数据采集平台,从而达到多维校准的要求。采用VC++与Matlab混合编程的方式编写系统软件,通过调用动态链接库的方式使两种语言相结合。实验测试表明,该系统操作简单,效率高;与传统校准方式相比,其节约了场地长度,整个系统的占用空间控制在8 m³以内;另外,系统提高了校准精度,其水平线和铅垂线平均精度可以达到±0.2 mm/5 m,正交线精度可以达到±23"。     

分层实体制造激光光路分析与快速校准

文章介绍了分层实体制造激光快速成型机的光路系统组成,分析了光路系统偏差对零件尺寸形状误差的影响,最后介绍了浙江光路快速校准的方法。     

立体视觉和三维激光系统的联合标定方法

双目立体视觉和三维激光扫描是移动机器人环境探测与建模的常见传感测量方法。为实现两个系统的数据融合应用,必须为二者的测量坐标系建立数学关系,即对其进行传感器之间的位姿联合标定。为此提出了一种基于三维特征点距离匹配的联合标定新方法,设计了一种镂空棋盘格作为标定板。使用双目立体相机提取棋盘格角点三维坐标信息,使用激光测距雷达扫描获取镂空区域中心点三维坐标,最终通过最小化两组特征点的理论与实际测量距离的平方差获取两传感器坐标系之间的旋转矩阵和平移向量。进行的联合标定测量实验结果表明了该方法的准确性和可靠性。     

低损耗193 nm反射膜的设计

分析了影响193nm反射膜性能的因素,结果表明：在空气侧的外膜层中电场强度较大,随着层数向内过渡,电场强度迅速减小;高折射率材料膜层的吸收损耗明显高于低折射率材料膜层的吸收损耗,而且靠近空气侧最外层的高折射率膜层的吸收损耗最大,按由外层向内层过渡的方向,吸收损耗迅速减小,减小的速度与高低折射率材料折射率的比值相关;表面散射损耗与两种材料的折射率比值成正比,但折射率比值减小,欲达到一定的反射率势必要增加膜层数,从而使表面粗糙度增加,并且引入其它的损耗,因此选择折射率差值适当大一些的材料对降低散射损耗是有利的。以分析结果为基础,设计了27层膜堆的193nm反射膜,设计反射率在98%以上。     

980nm高稳定度激光泵浦源控制系统

设计、制作了一款980nm高稳定度激光泵浦源控制系统,以满足掺铒光纤放大器(EDFA)稳定工作的需要。首先,以恒流激励原理设计了控制系统的驱动单元。接着,使用半导体制冷器(TEC)作为泵浦源的温度控制手段,设计了控制系统的温度控制单元。为了验证控制系统的有效性,选用一款激光泵浦模块组成了完整的激光泵浦源系统。最后,对激光泵浦源的激光输出进行了实验,研究了光功率与驱动电流的关系,以及系统的光功率稳定度与光谱稳定性等。对系统进行了相关测试实验,结果显示:应用了本控制系统的激光泵浦源的激光输出中心波长为975.2nm,光功率可达600mW,短期光功率稳定度为±0.008dB,长期光功率稳定度为±0.05dB,比同类激光泵浦源具有更高的稳定度。得到的结果表明:所设计的激光泵浦源控制系统满足设计要求,具有一定的实用价值。     

Global calibration method of multi-sensor vision system using skew laser lines

Multi-sensor vision system plays an important role in the 3D measurement of large objects.However,due to the widely distribution of sensors,the problem of lacking common fields of view (FOV) arises fre...     

扫描平面激光坐标测量系统校准方法的优化

介绍了一种基于旋转平面激光单站测角、多站交汇的坐标测量系统,并对其校准方法进行了优化.分析了系统的测角方式和多传感器交汇测量的特点,阐述了基于传统方法的单基站方位信息测量原理及系统结构,并提出了相应的单站结构参数和系统参数校准方法.针对转轴直线和光平面的特点,设计了配套附件并借助经纬仪标定了结构参数,同时通过接收器确定...     

激光投射式位移计在线校准方法与系统设计

激光投射式位移计(LDM)是桥梁形变监测的常用传感器,为解决其现场工作状态下的在线校准问题,提出了一种在线比较校准方法。首先,以经过溯源的位移传感器作为参考传感器,在共源随机激励条件下,同步采集RS及待校准激光位移计的现场测量数据;然后,利用基于特征点的分段匹配算法对2传感器数据序列进行匹配,解决因激励源变化和传感器响应特性差异所导致的错位问题,从而获取2传感器对同一输入量的对应测量结果;最后,对匹配后的数据序列进行统计学分析,输出校准结果。依据现场环境,设计并搭建了在线校准模拟系统,并在系统中引入激光干涉仪作为参考数据源,以验证所提方法的有效性。实验结果表明,所提出的在线校准方法与采用激光干涉仪进行同步比较校准的结果高度吻合,且具有在桥梁结构监测现场进行在线校准的可行性。     

基于532nm半导体激光器的远距离传输高精度准直系统设计

半导体激光器在军事、工业、医学等许多方面有着重要的应用前景,但由于半导体激光器输出光束具有较大的发散角,因而在几乎所有要求较高的应用领域中,其输出光束都必须通过特殊的光学系统进行准直。扩束镜因其结构简单、材料便宜以及加工容易而在半导体激光束准直领域获得较多的应用。