表面散射特性光学检测的多波长光纤传感器

论述了一种表面散射特性实时光学检测的光纤传感器。采用650 nm、1 310 nm和1 550 nm激光作为光源,对不同表面粗糙度的样品进行了测试和分析。实验结果表明,采用多波长的复合光源激光光纤传感器能有效地减小测量的非系统误差,从而极大地提高了其测量精度;此外,波长越短,粗糙度越大,散射越复杂。     

光学表面的标量散射理论

简要论述了标量散射理论的研究进展做,着重介绍了Beckman的一维标量散射理论和几种典型的多层膜散射模型-非相关表面粗糙度模型、附加表面粗糙度模型和非相关体内不均匀模型,比较了这些模型在中心波长为632.8nm的11层高反膜的散射特性.结果表明,非相关体内的不均匀性引起反射能带边缘散射,反射能带内的散射主要由附加表面粗糙度引起.理想粗糙度对膜系反射带内的散射影响很小,对反射带边缘几乎无影响.预测了标量散射理论的应用领域及前景.     

光学表面散射模型探索

文章讨论了光散射模型和表面粗糙度的统计特征。由数值解得到：入射角在决定散射曲线的行为中起着重要的作用。     

光学表面光洁度评述

本文叙述了光学表面光洁度概念、重要性、评定规范、检测方法和仪器装置,以使有关人员对表面质量评定问题引起足够重视,并对出口的光学零件严格检验,以使我们的产品质量得到保证而尽快参与国际竞争,出国创汇或承接国外加工订货。文中还介绍了有关国家标准和美国MIL-0-13830A规范。     

内表面粗糙度测量仪

介绍了一种基于光散射原理的便携式内表面粗糙度测量仪。它利用半导体激光器为光源,用光电二极管阵列接收经粗糙表面调制的散射光带,通过测量该散射光的光学特征值,得出粗糙度参数。仪器的测量范围R8为0.005~1．6μm,测量相对误差δ＜5%,重复测量不稳定性小于±2%。可以对多种机械加工零件的内外表面进行非接触在线检测。     

激光集成测量表面粗糙度和微位移的研究

本文研究了使表面粗糙度，微位移光电传感器实现结构和功能的集成化。对光散射法测量粗糙度，光学三角法测量微位移这两种不同工作原理光电传感器的集成化研究，用同光源、同一光路、同一光敏接收器使不同工作原理和功能的光电传感器实现了并非简单组合的集成，可一机多功能化提供可能的手段。     

基于神经网络的磨削工件表面质量的在线检测

精密磨削加工过程中,冷却液的使用给表面质量的在线检测带来了困难.借助特制的"透明窗"装置,可以创造出一块透明测量区域解决此问题.通过采集透明测量区域内的表面散射图像,提取特征参数,建立BP神经网络,预测表面粗糙度,从而实现表面质量的在线测量.网络的输入为表面散射光带主方向上的散射特征参数、散射光带长轴和短轴上灰度分布的标准差、散射图像灰度特征和透明流体层的液体流速,输出是粗糙度.使用训练好的神经网络对已知粗糙度数值的标准样块进行预测,预测的平均误差为1.018%.由此推断出,选择的输入参数和建立的神经网络是有效的,能够用来实现表面质量的在线检测.     

基于激光散射原理的表面粗糙度测量方法研究

文章基于Beckmann散射模型,提出一种表面粗糙度的在线测量方法。以半导体激光器为光源构成远心光路,通过线阵CCD记录粗糙物体表面的散射光场。计算机分析处理得到表面粗糙度特征值Sn,在较大的范围内表面粗糙度Ra和Sn有很好的对应关系。该测量方法结构简单、精度高、速度快,可以对不同加工方法的工件表面粗糙度实现非接触实时检测,在工件的在线检测方面有很好的发展前景。     

SOI纳米光波导表面粗糙度的研究进展

SOI纳米光波导表面粗糙度会显著增加波导散射损耗,降低表面粗糙度是其在许多方面应用中亟待解决的关键问题之一。首先介绍了表面粗糙度概念,总结了表面散射损耗理论方面的研究进展。随后回顾了多种SOI纳米光波导表面粗糙度测量方法,以及在表面形貌表征中存在的问题。此外,还对几种波导表面光滑工艺进行介绍,并结合具体的工作对光波导表面粗糙度各方面研究进展进行了总结。     

表面粗糙度的激光及相关在线测量方法

随着机械加工自动化程度的提高 ,对表面粗糙度在线测量提出了越来越高的要求。目前 ,为了提高生产效率和实现生产的自动化 ,生产过程中实时检测愈加受到重视。传统的触针测量法 ,由于测量速度和测量条件的原因 ,不适于在线检测。光学测量方法近年发展很快 ,它是一种非接触测量法。根据测量原理可以归纳为干涉测量法、聚焦测量法、散射测量法、散斑测量法四种。本文重点介绍了这些技术进行表面粗糙度在线测量的原理和目前的研究结果。并对这些方法发展前景进行了分析和预测     

激光损伤光学表面的检测研讨

激光损伤光学表面的检测在激光武器和激光核聚变驱动器的研究过程中占有重要的地位,结合实验研讨了激光损伤光学表面的检测原理,即宏观检测与微观检测原理的优缺点。     

内表面粗糙度在线测量仪

为满足军工产品的在线测量需要 ,开发了一种基于光散射原理的便携式内表面粗糙度在线测量仪。它利用半导体激光器为光源 ,光电二极管阵列接收与表面粗糙度具有对应关系的散射光带。由于采用了远心光路的设计和对光源进行了电光调制成功地提高了仪器的测量精度和抗干扰性能。仪器的测量范围Ra:0 .0 0 5～ 1.6 μm ,测量相对误差δ<5 % ,测量重复性优于± 2 % ,适合对多种机加工形成的零件的内、外表面进行非接触在线检测     

表面粗糙度对太赫兹反射测量的影响

材料表面粗糙度会影响太赫兹无损检测结果。当材料表面粗糙度在微波区可以忽略不计时,在波长更短的太赫兹频段则需要考虑在内。研究讨论了在太赫兹频率下粗糙表面散射对反射谱的影响。通过考虑单个样品的反射模型,利用基尔霍夫近似可以将粗糙表面的反射信号与光滑表面的反射信号进行关联。此外,采用太赫兹时域光谱(THz-TDS)系统对不同粗糙度的葡萄糖片进行了测量,并对其反射光谱进行了分析。反射光谱结果表明,由于表面粗糙度引起的漫散射减弱了接收端反射光谱的强度。为了减小粗糙度对光谱的影响,提出了一种能恢复光谱功率的补偿方法。在0.5 THz和1 THz时,具有360目粗糙度规格样品的功率谱分别增加了约3 dB和9 dB。因此,可以认为所提出的粗糙表面光谱补偿方法在未来太赫兹无损检测技术的发展中具有一个特定的参考价值。     

一种无触点快速测量表面粗糙度的方法

提出一种使用激光束快速测量表面粗糙度的无触点光学方法。一束照射在样品表面的激光束随着表面粗糙度的增大反射光的密度分布将被扩展,可用PCD测出从铝制样品表面反射光的密度分布。被反射光的密度曲线可通过高斯函数近似地求出。密度分布曲线的宽度由高斯曲线系数的标准差计算出来,此标准差近似等于密度曲线的高斯函数的标准差,密度曲线的中线平均粗糙度随着高斯曲线系数的增加而增加。粗糙度Ra在0.1～0.5μm的范围内,可利用实验公式Ra=0.088GCP+0.032通过测量GCP得到。     

光盘表面缺陷的快速分类与质量评价

本文介绍一种利用多通道脉冲宽度鉴别技术直接对光盘表面或光盘盘片表面缺陷进行快速分类和统计的方法和实验结果。通过对聚焦激光束扫描盘面获得的缺陷信号的脉冲宽度分类,统计各类缺陷个数,计算缺陷密度值,有效地评价光盘表面的性能质量。     

组合锥型光纤SERS探针的理论设计与优化

对组合锥型光纤表面增强拉曼（SERS）探针的结构参数进行了设计与优化。通过建立描述消逝波激发组合锥光纤探针表面纳米颗粒的激发光衰减系数模型,结合激发光经渐变锥段的全反射传输、探针平直段与激发光纤间的模式匹配原理,给出了组合锥型光纤SERS探针的结构参数设计与优化方法。利用该设计与优化方法,在给定的光纤和纳米颗粒结构以及周围环境和激发光功率下,进行了光纤SERS探针结构参数的模拟设计。