回旋壳体内外曲面三坐标激光非接触测量系统的设计与实现

本文介绍了一种回旋壳体内外曲面三坐标激光非接触测量系统的设计与实现。该系统采用激光和CCD等技术实现了被测体表面快速自动扫描。论述了系统设计思想 ,介绍了该系统的组成。讨论了激光非接触测量头测量原理及系统测量过程 ,最后介始了系统主要技术指标。     

回旋壳体内外曲面三坐标激光非接触测量系统的设计与实现

提出了一种非镜面回旋壳体内外曲面三坐标激光非接触测量系统的设计与实现。该系统采用激光和CCD等技术实现了被测体表面三坐标快速自动扫描。论述了系统设计思想 ,介绍了该系统的组成。讨论了激光非接触测量头测量原理及系统测量过程 ,最后介绍了系统主要技术指标。     

铝酸镁镧单晶的光学质量和激光性能研究

本文采用干涉图自动分析系统测量了铝酸镁镧单晶（ＬＭＡ：Ｎｄ￣（３＋））激光棒的波前畸变干涉图。采用电子扫描探针对ＬＭＡ单晶进行杂质分析。测量了激光棒的热焦距，研究了ＣＷ和脉冲激光输出特性。     

以三维激光跟踪测量机器人的性能

美商务部国家标准局的研究人员正在研制一种自动激光干涉仪跟踪系统，他们确信这种测量系统将能极大地提高机器人性能测量的精度。这种系统由激光干涉仪、伺服控制反射镜、装在机器人臂腕关节上的伺服控制跟踪反射镜及电子计算机组成。当机器人在其正常工作通道上运动时，该系统能连续测量目标反射镜的位置，包括测量机器人的三维尺寸友手腕的转动与俯仰。     

基于LabView的激光束发散角测量系统

为了满足激光器生产过程中快速检测激光发散角的需求,研制了一套激光发散角快速测量系统。测量系统采用焦点法测量激光发散角,利用可变光阑法确定透镜焦点处激光束的直径。为了提高测量系统的自动化程度,基于LabView软件开发平台开发了测控软件。可实现对不同孔径小孔光阑的自动更换测量,记录相应的透过能量值,计算激光束发散角,并进行保存和打印。实验结果表明,测量系统测量结果准确,测量误差小于0.05 mrad,自动化程度高、操作简便,能够满足激光发散角快速测试的要求。     

铝酸镁镧单晶的光学质量和激光性能研究

本文采用干涉图自动分析系统测量了铝酸镁镧单晶(LMA:Nd3+)激光棒的波前畸变干涉图.采用电子扫描探针对LMA单晶进行杂质分析.测量了激光棒的热焦距,研究了CW和脉冲激光输出特性.     

激光非接触式大尺寸内径自动测量系统

为了解决大孔径的高精度检测问题,介绍了一种激光非接触式大尺寸内径自动测量系统。该系统具有灵活可控的运动机构、稳定可靠的定心机构、同步伸缩的支撑机构、对称协调的扫描机构,可实现轴向自动行走、高精度同轴定位和快速扫描测量。高可靠性的控制系统和无线传输模式使其实现了远距离的实时控制和可靠性测量。高精度的温度采集模块实时监测环境温度的变化,便于温度补偿。以VC++为平台的上位机软件,集数据处理与实时显示于一体,操作极其方便。另外,该系统采用相对测量原理、高精度激光位移传感器与标定好尺寸的测量臂相结合,使系统测量范围达到Ф580～998 mm。高精度的激光位移传感器实现系统的非接触式内径测量,测量精度高。通过对比实验和现场实验对系统的测量精度和重复性进行了验证。结果表明:系统的测量精度与FARO激光跟踪仪测量结果比较差值小于6μm,现场测量重复性精度小于7μm。能够实现管道内径几何参数的测量和管道表面的几何评估及校正。     

一种基于视觉引导的激光经纬仪自动测量系统

为了实现对目标自动识别和自动测量,建立了一种基于视觉引导的新型激光经纬仪自动测量系统.利用两台TM5100a激光经纬仪作为精密角度传感器,采用二维精密转台带动相机代替人眼对被测区域进行扫描,引导经纬仪望远镜指向相机视场,进而对视场中的目标点进行识别和瞄准测量.对系统的自动视觉引导方法进行了研究.首先通过对精密转台和双经...     

三维曲面激光快速自动测量系统

本文介绍了一种采用激光和ＣＣＤ光电子技术非接触三维曲面快速自动测量方法，阐述了该测量法的光学三角几何学测量原理。介绍了利用这种测量系统的配置，测量过程和测量数据采集与处理，用该测量系统对轿车模型作了实验测量，并取得了良好的实验结果，不仅生成了轿车模型的三维曲面立体图形，而且与实际模型基本吻合。     

激光自动变位测量汽车三维形状的研究

介绍了一种将激光和ＣＣＤ用于测量汽车等大型三维曲面形状的光学三角自动变位测量方法。分析了该测量方法的原理和过程。介绍了实验系统和测量实验，并给出了实测结果。较好地解决了测量精度与位移的关系。结果表明这种测量法具有一定的实用价值。     

激光目标回波模拟器能量标定装置研究

为了解决激光目标回波模拟器输出脉冲激光能量无法现场标定的问题, 采用模拟积分原理, 通过光电探测组件参数优化设计和积分组件电路结构设计, 建立了激光目标回波模拟器能量标定装置, 并设计相应实验对标定装置的测量能力进行验证。结果表明, 激光目标回波模拟器能量标定装置可实现对脉冲宽度为10ns~100ns脉冲激光能量值的准确测量, 其能量测量范围为10fJ~1pJ, 包含因子k=2时, 测量不确定度为13.8%。该研究可满足激光目标回波模拟器输出脉冲激光能量测量与标定的需求。     

基于虚拟仪器的激光性能参数测量系统

根据工程应用的实际需求,确立了以PXI虚拟仪器技术来构建测量系统的总体方案。完成了激光性能参数综合测量系统的硬件设备选型并构建了测量系统原型,设计了测量系统的软件方案。功能模块主要包括：激光脉冲波形测量模块、激光编码精度测量模块、激光脉冲能量测量模块、激光远场发散角测量模块及激光光束质量分析模块等。对测量系统进行了软、硬件联调,进行了系统功能测试,结果表明各项指标符合系统设计的功能要求,并在实际生产中得到了应用。     

基于视觉引导的激光全站仪精确测量方法

为了降低制造成本和提高测量效率,提出了基于视 觉引导的激光全站仪测量系统。此系统由非正交激光全站仪和一台变焦相机组成。介绍了此 系统的结构设计,分析了基于视觉的精确引导策略,最后通过与激光跟踪仪的对比测量实验 ,验证了该测量系统方法简单有效,并有毫米级的测量精度。在 隧道、建筑与室内等空间测量方面有很高的实用价值。     

激光测距机在线能量监测系统设计

本文基于无人值守条件下对激光测距机发射能量进行直接人工测量较为困难,为了防止激光器能量下降影响激光测距机性能,需要对测距机工作状态进行实时监控这一需求设计了激光测距机在线能量监测系统。对能量探头的结构与检测位置进行了研究,并设计硬件电路实现能量测量。本文设计的在线能量监测系统可以在不影响测距机测距能力的情况下实现kHz量级重频激光测距机的宽量程实时能量监测,并满足小型化、集成化设计要求。     

电子调制的激光相干转轴振动测量技术的研究

转轴振动的测量和监控是旋转机械故障分析和诊断的主要手段。为了实现便携式高精度的现场测量,提出了电子直接调制的激光多普勒相干转轴振动测量技术。通过对测量系统的分析,推导出数学模型。结果表明,直接调制激光束的频率,简化了测量光路,减小了体积,降低了成本;采用激光多普勒相干测量,达到高分辨率的要求;二次混频的设计,解决了电磁干扰下微弱信号不好直接处理的难题;取样积分技术的应用,改善了信噪比,使系统精确度更高;该系统的测量不确定度小于0.1%。这对智能化的现场测量具有一定指导意义。     

连续分振幅式高功率准分子激光角多路编码光路设计

在高功率准分子激光系统中,一般采用光学角多路技术来获得高能量窄脉冲输出。文中介绍了角多路技术原理,提出了一种采用矩形阵列和空间层叠光路结构的连续分振幅两次编码方式,并针对该实验室的XeCl高功率准分子激光系统进行了具体的编码光路设计,给出了设计实例。该方法具有编码结构紧凑,编码精度高,与光路准直、激光参数测量系统等兼容性好,便于加工制作和安装调节等优点,目前已在系统中应用,效果良好。     

大口径高能量激光测量中后向散射能量研究

锥形吸收腔高能量激光能量计测量过程中的后向散射能量分布是影响测量准确度的一个关键参量.依据锥形腔能量计内表面与入射激光相互作用的光学定律,推导了能量计内入射激光光束能量的分布函数;并结合复化辛普森数值计算方法,计算分析了当能量计反射系数一定,而入射激光光束直径与吸收腔直径之比不同时,锥形吸收腔开口处光功率密度分布和后向散射总功率.计算结果表明,对于大口径高能量激光,后向散射能量损失将达到0.5%至2.5%左右.根据后向散射光功率密度分布计算得到后向散射总能量,对测量结果进行修正,将有效改善高能量激光能量测量准确度.     

基于逐点扫描的探测器阵列靶标定系统

为分析激光发射系统的性能,需要测量激光光斑的绝对功率密度时空分布,探测器阵列靶是有效手段之一。为实现定量分析,需要对探测器阵列靶进行标定。探测器阵列靶单元数多,标定难度大,设计有效的标定系统十分重要。设计了一种新的标定系统,该系统采用逐点扫描的方式,具有适用性广、成本低、精度高等特点。并以某项目为例对标定系统的测量不确定度进行了测试分析,结果表明:可见光波段的测量不确定度为2.99%,近红外波段的测量不确定度为3.62%,中红外波段的测量不确定度为6.17%.该标定系统是探测器阵列靶标定的有效手段,值得借鉴。     

百焦耳级受激布里渊散射相位共轭激光系统

研制了一套输出能量在100 J以上的大能量高功率钕玻璃激光系统。在设计中,对光路排布进行了优化,对系统放大增益进行了数值模拟,采用像传递技术和受激布里渊散射(SBS)相位共轭技术,提高了激光束的输出质量。Nd:YLF前端输出的单纵模脉冲激光经过两级双程放大和一级助推放大,获得了106 J的能量输出。针对在大口径高能高功率激光系统中应用受激布里渊散射相位共轭镜的要求,设计了一种新型的受激布里渊散射相位共轭镜结构,这种结构克服了传统独立双池的缺点,完全适用于高能高功率激光的双程放大结构。     

重频50Hz风冷YAG固体激光器热设计及仿真分析

二极管抽运固体激光器的散热问题是激光器能量输出稳定的关键问题。为了解决散热问题, 以激重频50Hz、激光输出能量不小于150mJ的风冷YAG固体激光器为例, 计算了激光器产生的热量, 构建了激光器二极管及散热部件3维模型, 利用FloEFD软件进行热分析, 优化了分析结果并进行了试验验证。结果表明, 循环工作3次后, 激光器输出155mJ、50Hz的激光能量, 激光束散为2.9mard, 散热器的温度约为85℃; 该设计稳定可靠, 可以解决该激光器的散热问题, 以满足激光器各项指标, 保证其正常工作。该研究为激光器更深层次的热设计提供了参考。