基于单面阵CCD的三维平移测量系统设计

针对高精度多自由度位移同时测量问题,利用光斑位置变化方法设计了一种基于单面阵（CCD,Charge—Coupled Device）三维平移测量系统。系统采用两路准直（LED,Light—Emitting Diode）光束作为测量基准,由单面阵CCD探测光斑图像,图像经处理后可获得光斑位置信息,根据光斑位置变化推算出被测物体三维平移变化量。在实验室环境下构建了二维实验系统,模拟测量X向和Z向的平移变化,结果表明,X向平移测量精度优于±1μm,Z向平移测量精度优于±2μm。系统具有非接触、体积小、精度高的特点。     

胶体中布朗粒子简谐束缚下准直高斯光束的动态光散射

在将散射粒子间的相互作用看作简谐力、入射光为准直高斯光束、散射光为理想平面光波的模型下研究了胶体溶液中布朗粒子的统计特征并求解了动态光散射的散射光电场强度的自相关函数；     

用莫尔技术准直光束和测量透镜焦距的一种新方法

介绍一种根据光栅自成象效应产生的莫尔条纹来准直光和测量透镜焦距的新方法，该方法具有设备简单、调整方便、精确较高等优点。     

采用多准直光束测量六自由度微位移新方法

为实现星载三线阵CCD相机的相机参数在轨测量,提出了一种六自由度微位移测量方法。高亮度LED输出光被准直并耦合到输入光纤。输出光纤末端固定在可移动的被测物体上。光纤输出由多个光纤准直器（ 4）准直,并由系统固定部分中的多个区域阵列的CCD相机（ 4）捕获。根据CCD图像中光点的位置变化来求解被测物体的六自由度位移。为了验证系统模型和六自由度位移计算程序,对该方法进行了理论分析和仿真。结果表明:当平移位移小于100 m且旋转位移小于6'时,典型的4准直测量系统求解误差小于10-5 m和10-4'。并且,当准直器的光斑位置的两个坐标方向上添加-0.5~0.5 m的随机量时,平移误差和旋转误差的3分别为0.9 m和0.012'。     

高效半导体激光器准直光学系统的研究

本文提出了用光学系统来校正半导体激光器出射光束的发散性及不对称性的新方法。并采用不同的结构形式,设计了不同类型的准直光学系统,获得了光束尺寸小于0.5mm的高效准直细光束,整个系统的波象差小于0.03λ。     

干涉仪准直系统波前质量检测

为保证干涉仪的测量精度需严格控制其准直光路中平行光束波前质量,以口径150 mm的扩束镜出射波面为测试对象在Zygo干涉仪上设计实验,采用五棱镜扫描法逐条测试扩束镜某一方向上出射波面法线的微小变化量,实现一种精度高而又经济的大口径波面测试。实验结果与Zygo的测试结果相吻合,证实了这种方法的可行性。同时分析了实验装置与环境对测试精度的影响。     

双定时法校准激光束

航空公司的Donald．A Durran使用一个定时装置而不是空间探测器，发明了一种同时准置两束或更多束激光束的技术。通过提供准直光束以供连续参考，此法可以不需要长时间稳定的精密定位探测器。     

一种基于双准直光束的单CCD滚转角测量方法

针对目前滚转角测量难度大的问题,提出了一种基于双准直光束的单电荷耦合器件(CCD)滚转角测量方法,该方法原理简单,测量系统结构紧凑,使用方便。系统利用一个CCD探测2束成一定角度相交入射的LED准直光束形成的光斑位置变化,并通过相应算法解算滚转角。通过Matlab仿真,证明了测量方法的可行性;搭建了滚转角测量实验系统并进行了实验测试,与HP5529A双频激光干涉仪测量结果进行比对,在3000″的测量范围内,滚转角测量的最大偏差为73″,验证了系统方案的可行性。     

高斯光束横向光强分布的检测研究

由于激光技术的广泛应用和不断发展,对高斯光束的研究及测量成为一个重要内容。高斯光束横向光强分布的特性直接关系到激光的应用,因此从高斯光束横向光强分布特性的研究出发,采用小孔扫描法和CCD数据采集法测量高斯光束横向光强分布,然后把实验测量的光强分布数据通过图像处理程序绘制成光强分布曲线并与理论的高斯分布曲线进行拟合对比。结果显示实验测得的高斯光束的横向光强分布与理论高斯分布吻合,证实了高斯光束的横向光强分布遵守高斯函数。     

近红外化学成像显微镜

本发明提供一种采用红外显微镜的化学成像系统。它包括一个照明光源和一台近红外成像光谱仪。工作时,照明光源用近红外辐射和可见光对样品进行照射。然后,来自样品被照射区域的近红外辐射经透射、反射、发射或散射后被会聚起来,形成一束准直光束。近红外成像光谱仪从该准直光束中选出一幅近红外图像。这些经过滤波的图像被一个探测器收集起来作进一步处理。另外,来自样品被照射区域的可见光是同时被收集的,这样便可以同时对样品进行可见光和近红外化学成像分析。本发明还提供了实施三维近红外化学成像显