激光干涉自动调焦原理和方法讲解
激光干涉仪检测与调整过程讲解
激光干涉仪检测与调整过程7.1 检测前工作7.1.1 检测前应该设置什么参数、检测程序怎么生成?一、目标位置:当选择目标位置以进行机床轴的校准时,目标位置通常应横跨该轴的工作区域。
下面我们以目标为从0到450MM,并使间隔为30MM为间距如图所示:在软件中如下设置目标:选择目标点中的等距定义目标,如下图所示图1 →图2接着弹出如图2的窗口接着我们在内部设置数据如图三所示图3到这里的时候我们将目标点设置完毕,接下来我们要上生成。
二、生成检测程序:激光干涉仪在检测的时候时按照我们在第一步设定的目标点运动的,即从0到450MM每30MM为一个点,因此机床在运动的时候必须和软件设置的一致,所以我们必须生成检测程序。
程序的生成方法图下:选择定义工具栏下的零件程序下的产生按键,如下图所示:图1 →图2在弹出的窗口中输入文件名,并且选择程的序存放路径按保存,会弹出下图:图1 →图2在图1中需要我们选择的为:数控系统的型号。
我们针对我们当前检测机床的数控系统型号作正确的选择,接着弹出图2的窗口,这个窗口要求我们填写与程序相关的数据,我们如下图所示填写:程序号:0001轴名为:Y运行次数为:3选择方向为:双向暂停周期为:4秒越程为:4.0000毫米零件程序类型:线性进给量:1500 ;轴方式为:普通名词解释:程序号:该程序的序号轴名:待校准轴的名称这里记住是大写运行次数:我们希望该程序运行多少次选择方向:在轴上行走的方向时一来一回的间隔点还是只去这样走回时不走暂停周期:等待软件记录数据的时间,这里要根据电脑的性能作调整越程:这里是为了消除方向间隙而设置的,一般选择默认,也可以自行设置零件程序类型:选择运行的方式,因为我们是走直线的所以我们选择线性进给量:机床运动的速度到这里的时候我们已经完成了程序的生成,我们使用文本格式打开文件可以看到程序如下:一定能用得上,所以我们统一使用以下修改过的程序作为标准:机床,但它在系统中的适应度比较强。
实验技术中的激光干涉技术的实验流程与注意事项的激光束对准与稳定技巧
实验技术中的激光干涉技术的实验流程与注意事项的激光束对准与稳定技巧随着科技的快速发展,激光干涉技术在工程、医学、科学研究等领域中得到了广泛的应用。
在进行激光干涉实验时,激光束的对准与稳定对实验结果的准确性起到了至关重要的作用。
本文将介绍激光干涉技术的实验流程以及对激光束对准与稳定的一些技巧和注意事项。
一、实验流程1. 准备实验装置和材料:首先,检查所需的仪器设备是否齐全,包括激光器、反射镜、分束器、干涉仪等。
同时,确保材料的选择符合实验要求,例如选择透明度高、稳定性好的材料。
2. 激光器的调试:接下来,对激光器进行调试。
首先,检查激光器的工作状态和参数,确保激光器处于正常工作状态。
然后,根据实验需求,调节激光器的能量、波长和脉冲宽度等参数。
3. 激光束的对准:接下来是激光束的对准。
首先,使用调节器件将激光束调整到垂直方向。
然后,使用波前传感器或功率计等设备,调整激光束的位置和方向,使其尽量与光学轴线平行。
4. 干涉仪的调整:将激光束调整到干涉仪的入口后,调整干涉仪以获得干涉图样。
首先,调整干涉仪的两个反射镜,使得两束激光在干涉仪内产生干涉。
然后,使用细微调整器调整反射镜的位置,以获得清晰的干涉条纹。
5. 实验数据的记录和分析:在实验过程中,及时记录和分析实验数据。
注意保存实验数据和观察结果,以备后续的数据分析和结果讨论。
二、激光束对准与稳定技巧1. 使用稳定的支架:在进行激光束对准和干涉实验时,使用稳定的支架来支撑激光器和干涉仪等设备是非常重要的。
稳定的支架可以避免设备晃动和震动对实验结果的干扰。
2. 使用功率计进行实时监测:激光束的稳定性对实验结果的准确性影响很大。
因此,在实验过程中使用功率计进行实时监测,确保激光束的功率稳定在设定范围内。
3. 定期检查和校准设备:定期检查和校准设备对于保持激光束的稳定和对准非常重要。
特别是对于反射镜、分束器等关键器件,定期检查并进行必要的校准是必须的。
4. 注意环境因素:在进行激光干涉实验时,环境因素也需要考虑。
激光机光路调节最简单方法
激光机光路调节最简单方法
激光器的光路调节是为了使激光光束在传输过程中保持稳定和聚焦。
下面介绍一种简单的方法来进行激光器的光路调节:
1. 准备工作:确保你已经安装好激光器,并且激光器已经调整至合适的功率和模式。
同时,确认工作区域的安全。
2. 对准输出光束:使用一个光学元件(如反射镜)来对准激光器的输出光束。
将光学元件放置在激光器的输出口,然后调整它的位置,使得光束能够垂直地射出,并且无明显的偏移或倾斜。
3. 聚焦光束:使用一个透镜将激光光束聚焦到所需的位置。
透镜可以调整激光束的直径和聚焦点的位置。
通过移动透镜的位置或者旋转透镜,调整光束的焦点位置使其达到最佳聚焦效果。
4. 碰撞检查:检查激光光束是否与其他元件发生碰撞或阻挡。
确保光束的路径没有被任何障碍物挡住,以确保激光能够正常传输。
5. 稳定性调节:对于需要长时间运行的激光系统,可以使用稳定器来调整光路的稳定性。
例如,使用稳定的支架或固定装置来确保光学元件和透镜的位置不会发生变化。
需要注意的是,在进行激光器光路调节时,务必遵守安全操作规程,戴上适当的防护眼镜,并根据具体的激光器类型和制造商指南进行操作。
如果不确定如何进行调节,建议咨询专业的激光技术人员或供应商的技术支持。
望远镜自动调焦原理
望远镜自动调焦原理嘿,你有没有用过望远镜呀?那小小的筒子,却能让我们看到遥远的地方,就像给我们的眼睛装上了超能力一样。
今天呀,我就来给你讲讲望远镜自动调焦的原理,这可真是个超级有趣的事儿呢!我有个朋友叫小李,他特别喜欢看星星。
有一次我们一起去山上露营,他带了一个望远镜。
那时候我就想啊,这个望远镜怎么就能把那么远的星星看得清楚呢?小李就开始给我显摆他的知识了。
他说,普通的望远镜要是想看清不同距离的东西,得手动去调焦,可麻烦了。
不过现在有了自动调焦的望远镜,就方便多啦。
那自动调焦到底是怎么做到的呢?咱们先得知道望远镜的基本结构。
就好像盖房子得先有个框架一样。
望远镜有物镜和目镜这两个重要的部分。
物镜就像是一个超级收集器,把远处的光线都收集起来。
目镜呢,就像是一个放大镜,把物镜收集来的光线再放大,这样我们就能看到远处的景象了。
我又问小李,这和自动调焦有啥关系呢?小李神秘兮兮地说,这关系可大了去了。
自动调焦其实就像是一个聪明的小助手,它一直在观察我们要看的东西是不是清楚。
那它怎么观察呢?这就涉及到一些光学的小秘密了。
你看啊,当我们通过望远镜看东西的时候,如果东西没对焦,那看到的画面就是模糊的。
这就好比你戴着一副度数不合适的眼镜看东西,啥都是糊的。
自动调焦系统就会检测这个模糊的程度。
它就像一个超级敏感的小侦探,在望远镜里到处找线索。
这个线索就是光线的分布。
如果画面模糊,光线的分布就很杂乱,没有规律。
那这个小侦探是怎么根据光线分布来工作的呢?这得靠一些高科技的传感器了。
这些传感器就像眼睛一样,能精确地感受到光线的变化。
它们会把光线的信息传给一个小电脑,这个小电脑就藏在望远镜里面。
这个小电脑就像是望远镜的大脑,可聪明了。
它收到传感器传来的信息后,就开始计算。
它会根据一个预先设定好的程序来判断,这个画面到底离清晰还差多远。
我当时就问小李,这计算复杂吗?小李说,那可复杂着呢。
就好比你要在一堆乱麻里找到一根特定的线一样难。
手把手教你激光打标机如何调焦
手把手教你激光打标机如何调焦
激光打标机是科技发展进步的产物,在产品包装打码中运用广泛。
激光打标机主要运用聚焦系统将激光的聚集作用在物体表面进行标记,但在工作时因为加工工件的厚薄、高度不一,我们常常需要调整镜头的高度,调整焦距,下面我司给您介绍如何调整焦距:焦距是根据场镜大小焦距距离高度不一样,常规方法是:
1、设置参数:速率800~1000m/s,功率60~80%,频率用20kHz,填充一般用弓形,填充密度0.04mm(也可以不填充,照片位图不能填充);
2、其次开启选择打标、连续打标,并放一张薄金属名片在需要雕刻的物体上,并开启红光,确定位置;
3、开启雕刻,并同时旋转调节打标高度的轮滑(如图所示),边雕刻边调整焦距,待光最强,并且标刻的滋滋声最大时,确定为正焦焦距。
以上为常规的手动调整焦距方法,如下次更换了打标场镜,或者不一样高度的产品时,需要重新调整焦距,否则影响激光标记效果。
随着我司不断地创新和发展,我司的激光设备拥有“红光辅助对焦”以及自动上下调焦两种方法。
红光辅助对焦采用两个红光点重合的方法调焦,通过手动摇动调节杆调整镜头距离,其中一个红光点随着镜头距离变化,直到与另一个红光点重合的位置为正焦。
自动上下调焦可被用于弧度较大的圆形产品使用,例如:透明咖啡壶打标刻度,我司的成功案例,可在标刻时自动上下移动光路打标,实现高低跨度较大的产品移动打标。
调节好焦距后就可以正常工作了。
来源:。
激光机光路调节最简单方法
激光机光路调节最简单方法激光机光路调节是激光机操作中非常重要的一环,它直接影响到激光输出的稳定性和品质。
正确的光路调节可以提高激光机的工作效率和精度,从而确保生产质量。
本文将探讨一些最简单的方法来调节激光机的光路,帮助操作人员更好地进行设备维护和日常操作。
调节激光机光路前,我们需要了解一些基本知识。
激光机的光路主要由激光器、透镜组、反射镜组和调焦组成。
激光器产生的激光经过透镜组进行对准和聚焦,然后通过反射镜组进行折射,最终汇聚在工件上。
光路调节的主要目标是使得激光器的输出能够准确地聚焦在工件上。
最简单的光路调节方法之一就是通过目测调节。
这种方法适用于一些简单的激光加工设备,操作人员可以直接观察激光束在透镜组和反射镜组中的表现,通过调整各组件的位置来达到聚焦的效果。
这种方法需要操作人员有一定的经验和技术,需要反复调试才能够达到理想的效果。
使用激光功率仪和激光束质量分析仪也是一种简单有效的光路调节方法。
通过激光功率仪可以准确地测量激光器的输出功率,从而判断透镜组和反射镜组的调节是否合适。
而激光束质量分析仪可以帮助操作人员直观地了解激光束的聚焦情况和质量,从而更好地进行调节。
一些先进的激光加工设备配备了自动对焦系统,操作人员只需要通过简单的指令就可以实现光路的自动调节,大大简化了操作流程,提高了工作效率。
需要注意的是,在进行光路调节的过程中,操作人员需要严格按照设备操作手册和相关安全规定来进行,避免因操作不当而导致安全事故。
定期对激光机的光学部件进行清洁和维护也是非常重要的,保持光路的清洁和稳定能够保证激光加工的质量和稳定性。
激光机光路调节的最简单方法包括目测调节、激光功率仪调节、激光束质量分析仪调节以及自动对焦系统。
这些方法可以让操作人员根据实际情况选择合适的调节方式,确保激光机的光路始终保持在最佳状态,提高生产效率和加工质量。
操作人员在进行光路调节时应当注重安全,并定期对设备进行检查和维护,以确保激光机的长期稳定运行。
激光干涉仪使用技巧讲解
魏纯:激光干涉仅使用技巧
雹
证z轴的测量范围。3.2.2选择磁性表座
磁性表座是激光干涉仪常用的辅助工具,选择时需要注意,表座工作面上需有M8的螺孔以配合安装镜组安装杆,主磁性吸面位于底面和侧面的表座各选
作者曾经在一台大型铣床位置准确度检测过程中,遇到测量中电脑无端重启,导致之前测量过程中的数据全部丢失的情况。过后检查该电脑,没有发现病毒或其他问题,但确实长时间用于激光干涉仪测量中,会出现重启的现象。
电脑专属专用,利于测量数据长期保存,方便测量人员进行数据分析、问题查找。
3.5
日常维护
MLIO激光干涉仪使用中日常维护也同样重要,
5.期刊论文高媛.郭丽莎激光干涉仪测角系统的精度补偿方法-计量技术2003(1
提出一种新的准直方法,对HP5528A激光干涉仪测角实现了精密计量.
6.期刊论文黄天喜.严祯.曾韬. HUANG Tian-xi. YAN Zhen. ZENG Tao几种测量机床导轨直线度误差的方法-机械工程与自动化2008(2
3.学位论文成相印激光准直测量中几个基础性问题的研究1994
该文综述了当前激光准直测量方法,通过比较分析,认为下面三个问题带有一定普遍性,值得仔细研究:1激光的稳频;2光学、光路的自适应;3结构分析.该文提出了一种用双频激光干涉仪测量直线度的新方法.从激光头出射的激光,通过第一个渥拉斯屯棱镜变成两束夹一小角度的光束,再通过第二个渥拉斯屯棱镜变成两束平行光,经直角体反射回激光头,通过对测量光束和参考光束比相,就可获得直线度偏差.
虽然MLl0激光干涉仪安装组件比较齐全,但在实际使瘸过程孛逐是需要另外配置一ห้องสมุดไป่ตู้辕助工舆:
激光干涉仪讲解
三、警告
EC10的原厂设臵应已符合您所在国家的电压及频率规格。不过,在您使用EC10前,特别是在国外使用EC10或在非标准电源的场所使用时,请先确定将电源设定在适当的电压。请检查装臵下部的开关设臵,如下图5所示:
2.零线没有熔接保险丝。将装臵接上电源时,务必留心将正确的电线连接火线
三、接口介绍
ML10的后面板包括一个激光器状态灯、ON/OFF电源开关、电源连接、数据联结插座、以及角度俯仰调整。注:请返回3.1.2观看ML10后面面板(图)
激光器状态灯可表示激光器是否已达到稳定的状态。
ON/OFF开关控制ML10激光器的电源输入。电源插座就在此开关旁边,可插入提供的电源导线上压模的标准IEC接头。
切换平均开启/关闭功能。
选择长期平均。
选择短期平均。
启动Renishaw Laser10分析软件。
会显示一个帮助窗口,其中包含本Renishaw Laser10校准系统用户手册的信息库。
结束数据采集软件。
以下为软件本体上的一些功能:
图1
图1显示当前检测到的实际位置,其中有红色背景和灰色背景的区分,红色代表当前检测过程- 19 -
3.2激光干涉仪是由哪些软件组成
3.1.2什么是软件?
软件:是人们为了告诉电脑要做什么事而编写的,电脑能够理解的一串指令,有时也叫代码、程序。
3.2.2具体的软件名称以及各自的用途是什么?
(1)Renishaw Laser窗口:
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2.3怎么检测螺距误差?
(1)安装高精度位移检测装置。
(2)编制简单的程序,在整个行程中顺序定位于一些位置点上。所选点的数目及距离则受数控系统的限制。
激光交调的工作原理
激光交调的工作原理
1. 准备两束相干激光
两束波长稍有不同的激光,它们之间需要是相干的,即有固定的相位关系,一般从同一激光器输出的激光满足这一条件。
2. 两束激光场的OVERLAP
让这两束激光重叠在非线性光学晶体中,如BBO晶体。
重叠区域内会出现光间的干涉效应。
3. 在晶体中产生相长
当强激光通过非线性晶体时,会引起晶体折射率和相位产生相关变化,导致相长效应的出现。
4. 两光相长叠加形成光栅
两束激光各自在晶体中产生的相长效应叠加,相当于在晶体中形成了一个相位光栅。
5. 光栅导致衍射
当另一较弱激光照射此相位光栅,会发生衍射现象,在一定方向上传播的激光被衍射为新频率的光。
6. 输出交调增强的新频率
经衍射,原两频率的激光会在晶体中产生多种交调的新频率信号。
其中增强的频率就是激光交调输出。
7. 调节参数获期望频率
通过调节两束激光的角度、晶体切割方向等参数,可以选择增强所需频率分量,获得理想的交调输出。
综上所述,这就是激光交调的基本工作原理,通过两束激光在非线性晶体中相互作用实现光的频率转换。
如何利用光的干涉现象提高光学仪器的精度?
如何利用光的干涉现象提高光学仪器的精度?在现代科学和技术领域中,光学仪器扮演着至关重要的角色。
从显微镜到望远镜,从激光测距仪到光刻机,这些仪器的精度直接影响着我们对世界的观察、测量和理解。
而光的干涉现象,作为光学中的一个重要特性,为提高光学仪器的精度提供了有力的手段。
要理解如何利用光的干涉现象来提高光学仪器的精度,首先得明白什么是光的干涉。
简单来说,当两束或多束光相遇时,它们会相互叠加,形成明暗相间的条纹,这就是光的干涉。
这种现象的产生是由于光具有波动性。
干涉现象在提高光学仪器精度方面有着广泛的应用。
其中一个重要的应用是在干涉测量技术中。
比如说,迈克尔逊干涉仪就是一种基于光的干涉原理来精确测量长度和位移的仪器。
它通过将一束光分成两束,让它们经过不同的路径后再重新汇合产生干涉条纹。
通过测量干涉条纹的移动,就可以精确地计算出光程差,从而得到被测量物体的微小位移或长度变化。
在提高光学仪器的分辨率方面,干涉现象也发挥着关键作用。
以显微镜为例,传统的光学显微镜受到光的衍射极限的限制,分辨率难以进一步提高。
然而,利用干涉原理的近场扫描光学显微镜(NSOM)则能够突破这一限制。
NSOM 通过在非常接近样品表面的地方探测光的干涉信号,从而获得比传统显微镜更高的分辨率,可以观察到更小的细节。
此外,干涉滤光片也是利用光的干涉现象来提高光学仪器性能的一个重要元件。
干涉滤光片能够选择特定波长的光通过,而阻挡其他波长的光。
这使得光学仪器在检测特定波长的光时,能够有效地排除干扰,提高测量的精度和准确性。
为了更好地利用光的干涉现象提高光学仪器的精度,我们还需要关注一些关键因素。
首先是光源的稳定性和相干性。
稳定且相干性好的光源能够产生更清晰、更稳定的干涉条纹,有助于提高测量的精度。
其次是光学系统的设计和制造精度。
光学元件的表面质量、光路的准直等都会影响干涉效果。
再者,环境因素也不能忽视。
温度、湿度、振动等环境条件的变化可能会导致光学元件的变形或光路的改变,从而影响干涉测量的精度。
自动调焦原理
自动调焦(AF)原理自动调焦(AF)系指由照相机根据被摄体距离的远近,自动地调节镜头的对焦距离。
自从1977年第一架实用型自动调焦照相机诞生以来,许多照相机生产厂家均开展了对自动调焦系统的研究,从而产生了形形色色的自动调焦系统。
根据所基于的原理,可以分成测距法和像检测法(又称调焦检测法)两大类,下列是自动调焦系统的分类:┌│ ─反射时间测量法 (主动型)┌ │ ─VAF┌ ─测距法── ┤ ┌ ─被动型──── ┼ ─STT │ └ ─三角测量法── ┤ └ ─FCMAF 系统─ ┤ └ ─红外主动型│ │ ┌ │ ─对比度检测法 (反差检测法)└ ─像检测法─ ┤ ┌ ─TCL 系统└ ─相位检测法── ┤ └─透镜分离器系统 最早出现的实用型AF 系统是美国亨尼威尔(Honeywell)公司于1975年研制、1977年在Konica C35AF 上出现的VAF 系统;1979年出现了采用红外线主动型AF 系统的Canon AF35M ;1981年出现了采用SST(固态三角测量)的Canon AF35ML 和日本精工研制的FCM 系统。
上述均属三角测量系统,虽然名称不同,但工作原理是类似的。
1978年出现了采用超声波AF 系统的宝丽莱(Polaroid)SX-70 SONAR AF ,这是一种基于反射时间测量法的系统,也属主动型,利用超声波回波时间来测量距离。
像检测法属于被动型,主要有两种形式:对比度检测系统和相位检测系统。
对比度检测AF 系统最早出现在1981年推出的Pentax ME-F 单反机上,这是利用当影像最清晰时,成像的反差最大的原理而制成的,与手动调焦的磨砂屏焦点检测法的原理相似。
最早采用相位检测法的AF 系统是美国Honeywell 公司于1981年研制的TCL 系统,首次出现在1982年推出的Olympus OM-30单反机上。
测距法主要应用于旁轴平视取景的袖珍相机上,而像检测法则用于单镜头反光照相机上。
激光传感器调焦距的原理
激光传感器调焦距的原理激光传感器利用激光器发射一束非常狭窄的激光光束,光束经过透镜透过,然后被物体反射回传感器。
当光束经过物体反射后返回传感器时,传感器接收并分析光束的时间和强度。
通过测量光束从发射到接收所用的时间,激光传感器可以计算出光束行进的距离。
然后,根据光束行进的距离和信号的强度,激光传感器可以确定与目标物体的距离。
调焦距是通过改变激光光束的焦点来实现的。
调焦距的原理是通过改变光束光线的折射角来调整光束的聚焦程度。
激光传感器中通常使用的方法是改变光束经过的透镜的位置,以改变光束的焦距。
在激光传感器中,透镜是一个主要的光学元件。
调焦是通过改变透镜的位置来实现的。
当透镜移动时,光线的折射角也会发生变化。
当透镜距离激光源远离时,激光光束会变得更为集中,焦点将更接近于透镜,从而使得激光光束的焦距变短。
当透镜移动靠近激光源时,激光光束的聚焦程度减小,焦点将远离透镜,从而使得激光光束的焦距变长。
调焦距的改变将会影响光束的焦点位置和光束的聚焦程度。
当激光传感器需要测量较远距离的物体时,需要调整透镜使得光束能够更好地聚焦。
而当激光传感器需要测量较近距离的物体时,需要调整透镜使得光束能够更好地散焦。
除了透镜的位置调节外,还可以通过改变透镜的形状来改变光束的焦距。
利用可变形透镜技术,可以通过控制透镜的形状来实现对光束聚焦程度的调节。
这种方法可以实现更快速、更准确的调焦。
总的来说,激光传感器调焦距的原理是通过改变光束的聚焦程度来实现距离测量。
通过改变透镜的位置或形状,可以调节光束的焦距,从而适应不同距离的测量需求。
这种原理的激光传感器具有高精度、高速度和长测距等特点,被广泛应用于工业自动化、机器人技术、航天航空等领域。
光电检测技术——光电轴向定位(调焦)系统
第六章光电轴向定位(调焦)系统§6-1光切法自动调焦一.斜光束自动调焦(1)原理狭缝a经过透镜L1成像于物面M上A点,并经过透镜L2成像于像面I上A”点。
如果物面在Z方向移动∆Z到达M’,则像点移动∆Z’到达A1”点,如图知:∆Z’=β·AA’=β·αcosZ∆(β为L2的放大率)一般α取450,AA’在焦深范围内(∆Z=100μm)由此实现把轴向瞄准(∆Z)变成横向瞄准(∆Z’)。
(2)光电探测与信号处理①光电复合窗探测狭缝像在A〞点(居中时)F、F两光电元件输出相等,U E-U F差分为零;居左时U E-U F>0;居右时U E-U F<0。
A、B;C、D为报警光电元件,如狭缝像到达A、B;C、D时输出电平U A、U B、U C、U D ,说明调焦超出范围。
②相位扫描式横向瞄准与探测在A〞处加狭缝及探测器,狭缝振动频率f,光电信号中,用时间比较法:T1= T2则对准了;用波形分析法:信号中只包含2f则对准了。
§6-2光度式自动调焦系统一.基本原理光栏J1通过调焦平面M反射成像于接收光路光栏J2前Δ2处,及J3后Δ3处。
当调焦正确时Δ2=Δ3=Δ,差放输出为零(ΔI=I3-I2=0);离焦时Δ2≠Δ3,ΔI≠0。
通过伺服系统进行调焦。
二.光路的选用①光栏P设于物镜上对准位置②光栏P设于像方焦点F′上(物方远心光路)③光栏P设于物方焦点F上(像方远心光路)调焦正确时ΔI=I3-I2=0,满足要求。
结论:用像方远心光路。
三.Δx① 物体上升,Δx 为正,则Δ3>Δ2, J3拦光多, J2拦光少,则 I 2-I 3>0; ②正焦时,Δx=0,Δ3=Δ2,J2、J3拦光一样多,I 2-I 3=0 ; ③物体下降,Δx 为负,Δ3<Δ2, J3拦光少, J2拦光多,I 2-I 3<0注解:Δx物+Δx Δ3 Δ2J3J2I3I2Δx 物-Δx Δ3 Δ2J3 J2I3I2§6-4比相法自动调焦一.基本原理1.成像光源1发出的光经物镜2,变成平行光,经分光镜5、透镜3会聚在物面4,反射光经透镜3、6成像在调制板7上,在调制板后放两个光电探测器8接收。
4D动态激光干涉仪的原理和应用
4D动态激光干涉仪的原理和应用•相移干涉技术的原理:两束光发生干涉,其干涉场为:其中为参考光与样品光之间光程差,当假定参考平面为理想表面时,则通过求便可计算出样品表面起伏。
为求,引入人为可控量将上式改写为:人为改变干涉图的相位可控量,将参考表面由相位处连续移动相位得到以下四组公式:由以上四式可得:则从而得出被测表面相对于参考表面的表面高度。
然而,传统相移干涉仪使用PZT(压电陶瓷)在时间顺序上改变,这种时间域的相移干涉仪存在一个不可忽视的问题:完成计算所需的每一幅光强图在不同时间获得。
通常CCD帧频为30帧/s,而为计算一般需要5到13帧干涉图,则总测量时间约为200至400ms。
这就引入了一系列的误差。
如在相移测量过程中由环境引起的光路中的任何变化(振动,空气扰动等)都会引起测量误差。
为解决这一问题需要在同一时间获得完成计算所需的所有相位图,这正是4D 动态干涉仪所采用的技术方案(4D通过CCD的单次曝光而获得计算所需的所有相位图)。
•4D动态干涉仪原理4D动态干涉仪采用偏振光干涉原理,将传统相移干涉仪的时间域相移转换为空间域相移,并采用其独创的相位相关的CCD技术,使得一个CCD帧频内就可实现全分辨的测量。
其原理图如下图所示:光源发出的激光经过PBS后分成偏振态不同的两束光, 其中S偏振光射向样品表面, P偏振光射向参考镜. 样品光和参考光被各自表面反射重新相会后, 由于偏振方向不同并不能发生干涉. 这样合在一起的光经过光学系统成像, 透过一块掩模板(见下图)进入CCD.掩模板(定向微偏振片阵列)的单元结构与CCD的像元一一对应相关. 上述合在一起的不同偏振态的光透过掩模板的每个单元后会发生干涉, 并且在不同像元位置发生干涉的相位是不同的. 这样, 任意一组相邻的4个像元都发生了具有固定相位差的干涉. 对每一组像元进行相移干涉计算, 就可以获得整个样品表面的形貌数据.由于像元的位相是周期变化的,则在计算时可以重复利用相邻像元,从而实现全分辨的测量。
激光机光路调节最简单方法
激光机光路调节最简单方法激光机光路调节是一项非常重要的工作,在激光加工和激光切割过程中,光路调节的准确性直接影响到加工质量和效率。
光路调节通常需要专业技术人员进行,但在一些简单的情况下,操作人员也可以通过一些简单的方法进行光路调节。
本文将介绍一些关于激光机光路调节的最简单方法,希望能够帮助到需要的读者。
进行光路调节之前,需要了解一些激光光路的基本知识。
激光光路通常包括激光发生器、聚焦镜头、准直镜头和反射镜等部件。
光路调节的目的是确保激光束能够经过这些部件后保持稳定,且能够准确地聚焦在加工件上。
在进行光路调节时,需要注意的是要避免直接将激光束照射到眼睛或皮肤上,避免造成伤害。
对于激光机光路调节最简单的方法之一就是使用激光对准器。
激光对准器通常包括一个激光发生器和一个可调节的支架,通过调节支架的高度和角度,可以使激光束准确地对准加工件。
在使用激光对准器时,需要将其放置在一个平整、稳定的台面上,然后调节支架使激光发生器的光束垂直照射到加工件上。
通过观察激光束在加工件表面的位置,可以调节支架的高度和角度,直到激光束能够准确地对准加工件的加工位置。
对于激光机光路调节的简单方法之一是使用透镜调节。
透镜是激光光路中非常重要的部件,可以对激光束进行聚焦和准直。
在进行光路调节时,可以通过调节透镜的位置和角度,来确保激光束的聚焦效果。
一般来说,透镜的调节通常需要在专业技术人员的指导下进行,但是对于一些简单的情况,操作人员也可以通过一些简单的方法进行透镜调节。
可以使用一个标准的标尺或尺子来测量透镜的位置,然后通过调节螺丝来微调透镜的位置,直到满足要求的聚焦效果。
还可以通过检查光路中的反射镜来进行光路调节。
反射镜在激光光路中起着非常重要的作用,可以改变激光束的传播方向。
在进行光路调节时,可以通过调节反射镜的位置和角度,来确保激光束的传播方向符合要求。
一般来说,反射镜的调节也需要在专业技术人员的指导下进行,但是一些简单的调节工作,例如调节反射镜的角度和位置,是可以由操作人员自行完成的。
光学系统自动调焦概述
光学系统自动调焦概述摘要:随着仪器自动化、智能化的迅速发展,自动调焦技术的应用显得越来越重要,特别是在工业生产和测量中,往往要用到它。
本文就其基本方法、原理和发展现状作一简单概述。
关键词:自动调焦图像处理评价函数寻优控制;1 引言在光学系统中,镜头对一定距离的目标成像有一个最佳像面位置,这个位置通常满足物像共扼关系[1],称为聚焦(Focus);偏离了这个位置,将导致系统离焦(Defocus),造成图像质量下降、成像模糊。
光学系统的相对孔径越大,离焦表现的效果越明显。
离焦会直接影响后续的信息提取和处理工作。
调整光学系统由离焦到聚焦的过程称为调焦。
能否准确快速调焦对于一个光学系统是非常重要的。
传统的手动调焦依靠人的目测和手调,耗时长[2],可重复性小,调整精度受人员主观影响较大。
20世纪70年代后,微电子技术的突破、大规模集成电路和中央处理器的出现,使调焦开始由过去的目测和手调成为完全的自动控制,随着自动化水平不断提高,自动调焦技术也日臻完善,应用范围不断扩大,在自动化、高精度、高稳定性等方面都取得了很大进展,现己广泛应用于照相机、摄像机、显微镜、扫描仪等各种精密仪器中。
在初期主要是应用在显微镜、照相机和摄影机等方面,但在过去很长的时间内都是以非自动化即目测、手动调焦的方式进行的,这主要由于它适应和满足了当时对调焦精度和速度的要求。
但是在近几十年来,特别是进入20世纪70年代以来,随着科学技术的飞速发展,同其他领域一样,精密仪器领域面临着高精度、高速度、高稳定性和自动化的要求,因而自动调焦技术不断完善,应用的范围也迅速扩大,自动调焦问题已经不再是许多仪器实现或性能提高的重要障碍。
人们在自动调焦领域的深入研究,使得这一技术成为精密光学仪器领域中的一项重要技术。
2 自动调焦原理通用光学仪器常常要对工件进行手动调焦及瞄准,其调节过程长,瞄准的精度受人为主观因素的影响较大[3]。
现代化的数字测量仪器常采用激光、光栅等技术,虽然仪器的测量精度、测量速度以及系统的自动化程度都得到了提高,但系统的瞄准部分仍采用原来的光学瞄准方法,瞄准速度与瞄准精度仍未得到提高。