大尺寸三维激光测量系统标定技术研究

大尺寸三维激光测量系统是基于激光雷达工作原理的自动扫描测量系统,为保证其测量精度,需要在测量前对系统进行标定.采用螺旋线扫描和W型扫描相结合的扫描方式,通过工具球对测量系统进行标定的基本原理,同时,通过实验验证了标定的精确性,并对测量精度进行了分析.应用该方法,系统重复性测量精度不大于0.005mm,满足测量要求.在测量精度、测量效率、自动化程度和测量数据处理等方面具有明显的优点.     

高斯光束整形系统的光学设计

研究了真实光线追迹优化光学系统的方法以简化高斯光束整形系统的光学设计.理论分析了高斯光束整形原理,并选择超洛伦兹函数作为平顶光分布函数;根据能量守恒原理,推导了高斯光束整形系统中任意光线在入射面与出射面的坐标变换关系.针对该系统的特点,使用Zemax编程语言(ZPL)编写计算坐标变换的ZPL宏指令,并优化设计了高斯光束...     

印刷电路板检测系统光学设计

设计一种广泛应用于印刷电路板(PCB)自动检测装置的光学系统,能兼顾系统的测试效率及检测精度,而且通过改变系统的放大倍率,满足不同型号的PCB板的测试要求.通过线阵CCD推扫式测量,提高系统的分辨率,扩大视场.设计结果表明,该镜头处于不同组态时,其MTF在奈奎斯特频率处均大于0.3,畸变值均小于0.1%.系统满足高分辨率小畸变的要求.     

扩束系统设计与分析

随着光电传感技术的快速发展,对于红外干扰技术的要求也越来越高,常规系统已经无法满足能量高度集中、隐蔽性好的新要求.基于此原因,提出了一种离轴双反射式激光干扰扩束系统的设计方案,并对系统主要部件包括离轴双反射式镜组、平面反射镜及固定支撑结构进行了详细的设计与分析.为了缩小系统尺寸,采用了一种新的平面反射镜支撑结构;为减小镜面变形,离轴双反射式镜组及平面反射镜均采用微应力固定设计.仿真实验结果显示,系统一阶固有频率为45.68 Hz,其固定支撑结构应力远小于材料屈服强度.测试结果表明,系统的两轴一致性误差小于等于0.3 mrad,并可以实现1:12.01的扩束比,满足设计指标要求.     

基于反射波时距曲线计算地层速度

在浅层地震勘探的资料处理与分析中,速度分析与划分地层是个很重要的问题,通常会利用反射波的双曲市局方程来描述反射波时距曲线的规律。本文基于斯奈尔定路,研究了两个典型模型:两层倾斜层状模型、三层水平层状模型,推导出模型相对应的时距曲线方程,并通过建立模型反演进行误差计算,验证了时距曲线方程的可行性。     

三维面型精密测量技术

为提高三维面型检测的效率和精度,研究了利用激光雷达对三维复杂型面进行扫描测量的技术.首先介绍了激光雷达测量系统的工作原理,然后对激光雷达测量技术的关键技术——转站技术和定标技术做了详细的研究,采用工具球以提高定标精度,并利用转站技术对标准环进行转站测量和坐标变换.最后对复杂面型进行了三维扫描测量,并利用软件对激光雷达获...     

印刷电路板检测系统光学设计

设计一种广泛应用于印刷电路板(PCB)自动检测装置的光学系统,能兼顾系统的测试效率及检测精度,而且通过改变系统的放大倍率,满足不同型号的PCB板的测试要求.通过线阵CCD推扫式测量,提高系统的分辨率,扩大视场.设计结果表明,该镜头处于不同组态时,其MTF在奈奎斯特频率处均大于0.3,畸变值均小于0.1%.系统满足高分辨率小畸变的要求.     

高功率蓝紫光半导体激光器及其光场匀化研究

设计并实现了一种高功率、高光场均匀性的蓝紫光半导体激光器。采用光纤耦合技术,将28只输出功率为350mW的半导体激光器的输出激光,通过非球面透镜分别耦合进纤芯直径为400μm、数值孔径为0.22的光纤中,光纤经捆绑合束进行功率扩展后输出功率达8.1W。利用Zemax软件设计了复眼透镜组对激光光场进行整形匀化,仿真结果表明,光场均匀度从匀化前的48%提高到匀化后的86%,实验测量光场均匀度达到84.4%。为高精度3D打印技术提供了一种理想光源。