光电测试技术-第5章激光干涉测试技术
光电检测技术与应用课后答案
第2章1、简述光电效应的工作原理。
什么是暗电流？什么是亮电流？P11答：暗电流指的是在无光照时，由外电压作用下P-N结内流过的单向电流；光照时，光生载流子迅速增加，阻值急剧减少，在外场作用下，光生载流子沿一定方向运动，形成亮电流。
2、简述光生伏特效应的工作原理。
为什么光伏效应器件比光电导效应器件有更快的响应速度？P15答：（1）光生伏特效应的工作基础是内光电效应•当用适当波长的光照射PN结时, 由于内建场的作用（不加外电场），光生电子拉向n区，光生空穴拉向p区，相当于PN结上加一个正电压。
（2）光生伏效应中，与光照相联系的是少数载流子的行为，因为少数载流子的寿命通常很短，所以以光伏效应为基础的检测器件比以光电导效应为基础的检测器件有更快的响应速度。
3、简述光热效应工作原理。
热电检测器件有哪些特点？P15、P17第3章2、对于同一种型号的光敏电阻来讲，在不同光照度和不同环境温度下，其光电导灵敏度与时间常数是否相同？为什么？如果照度相同而温度不同时情况又会如何？聲；辽一型号的光敏电阻，在不同光照下和不同的环境温度下，其光电导灵歆度和时间常数不相同.在照度相同而温度不同时，苴尤电导灵啟度不相同和时间常数也不相同.其材料性质一样，只是决定了q的值一定，光照度和环境温度不同，则产生的光生电子派度和热生电子浓度各貝’决定了T值不同，照度相同决定光生电子浓度珂司：温度不司决定了热主电子浓度不同，同样也决定了T值不同。
由―嚳兰匚弱頤射）和（强辐射〉可推出光电灵敏度hcP 2 尸h v K f l'*不相同，由1 = 1比（1 —亡“）（弱辐射》和△打=小却扫nh丄〔强辐射）可推出时间常数不相r 同.3、为什么结型光电器件在正向偏置时，没有明显的光电效应？它必须在哪种偏置状态？为什么？答:因为p-n结在外加正向偏压时，即使没有光照，电流也随着电压指数级在增力□，所以有光照时，光电效应不明显。
p-n结必须在反向偏压的状态下，有明显的光电效应产生，这是因为p-n结在反偏电压下产生的电流要饱和，所以光照增加时，得到的光生电流就会明显增加。
光干涉检测技术
光干涉检测技术
光干涉检测技术是一种基于光的干涉原理进行测量和分析的技术，它可以用来测量物体的表面形貌、折射率、厚度、介电常数等参数。
光干涉检测技术具有高精度、高灵敏度、非接触等特点，因此在科学研究、工业生产和医疗诊断等领域得到了广泛应用。
光干涉检测技术的基本原理是，当两束或多束相干光波在空间某一点叠加时，它们的光程差会引起光强的变化，产生干涉现象。
干涉现象表现为光强的加强或减弱，取决于光程差是偶数倍还是奇数倍。
通过测量干涉条纹的移动和光强变化，可以计算出物体的形貌、折射率、厚度等参数。
在实际应用中，常见的光干涉检测技术包括干涉显微镜、干涉仪、激光干涉仪等。
这些技术可以用于测量表面粗糙度、晶格常数、薄膜厚度等参数，也可以用于研究光学现象和物理现象。
总之，光干涉检测技术是一种高精度、高灵敏度的光学测量技术，具有广泛的应用前景。
随着光学技术和计算机技术的不断发展，光干涉检测技术将会得到更广泛的应用和推广。
光电对抗原理与应用(章 (5)
第5章 光电无源干扰技术 衰减作用是烟幕干扰的最主要的作用，凭借烟幕中多达
109 /cm3 数量级的微粒对目标和背景的红外辐射产生吸收、 散射和反射作用，使进入红外探测器的红外辐射能低于系统的 探测门限，从而保护目标不被发现。烟幕粒子的直径等于或略 大于入射波长时，其衰减作用最强。 当烟幕浓度达到1.9 g/m3 时，对红外辐射能削弱90%以上，浓度更高时，甚至可以 完全屏蔽掉目标发射和反射的红外信号。普通烟幕对2~2.6 μm红外光干扰效果较好，对3~5 μm红外光有干扰作用，而对 8~14 μm红外光则不起作用。在烟幕中加入特殊物质，其微粒 的直径与入射波长相当，可以扩展对所有波段的红外光的干扰 作用。
第5章 光电无源干扰技术 从干扰波段上分类，烟幕可分为防可见光、近红外常规烟
幕，防热红外烟幕，防毫米波、微波烟幕和多频谱、宽频谱及 全频谱烟幕。
第5章 光电无源干扰技术 5.1.2
现代烟幕干扰技术主要是通过改变电磁波的传输介质 特性来干扰光电侦测和光电制导武器的。如对激光制导武器的 干扰，烟幕可以使激光目标指示器的激光束或目标反射的激光 束的能量严重衰减，激光导引头接收不到足够的光能量，从而 失去制导能力。另外, 烟幕还可以反射激光能量，起到假目标 的作用，使导弹被引诱到烟幕前爆炸。
第5章 光电无源干扰技术 对于相关跟踪系统，当有烟幕遮蔽目标时，造成实时图像
的亮度产生不均匀变化，可使实时图像的亮度分布函数与预存 图像的亮度分布函数改变，引起跟踪误差。此外，烟幕的扰动 以及图像亮度的不均匀随机变化，使得配准点位置随即漂动， 还有一些次峰值会冒充配准点，使系统的跟踪误差进一步加大。
第5章 光电无源干扰技术 (3) 粒子的形状与空间统计取向。粒子的形状如果不是球
形，问题就比较复杂，往往很难精确计算。研究者已对粒子呈 现的形状作了分类，例如球形、椭圆形、圆柱形和圆盘形，并 分别建立了理论模型，对粒子的散射性能进行了描述。许多烟 幕材料根据采样形状选取相近理论模型进行计算并与实验结果 进行比较。除球形粒子外，不同形状粒子在空间形成烟幕后， 粒子散射面的法线方向在空中也有一个统计分布，该统计值与 散射的角分布关系十分密切。某些高反材料，就是由许多微小 薄片组成的。片本身的重量不是均匀分布的，片的矢径为几微 米到几十微米，片表面对各种波长的反射率较高，它的法线的 空间统计取向大致均等，这样的材料作漫反射体十分理想，在 4π球面度上的散射强度差不多。
激光干涉原理
激光干涉原理激光干涉原理是指利用激光的相干性和干涉现象进行测量和分析的一种方法。
激光干涉技术因其高分辨率、高灵敏度和非接触性等优点，在科学研究、工程技术和生产制造等领域得到了广泛的应用。
在激光干涉原理中，主要涉及到激光的相干性、干涉装置和干涉图样的观测与分析等内容。
首先，激光的相干性是激光干涉原理的基础。
激光是一种具有高度相干性的光，其波长非常短，频率非常稳定，光束的空间相干性和时间相干性都很好。
这使得激光能够产生明显的干涉现象，从而实现高精度的测量和分析。
激光的相干性是激光干涉原理能够实现高精度测量的重要前提。
其次，干涉装置是实现激光干涉原理的关键。
常见的干涉装置包括干涉仪、分光镜、反射镜、透镜等光学元件。
通过这些光学元件的合理组合，可以构建出各种不同类型的干涉装置，如Michelson干涉仪、Mach-Zehnder干涉仪、Twyman-Green干涉仪等。
这些干涉装置能够实现不同形式的干涉，如等厚干涉、等倾干涉、白光干涉等，从而满足不同领域的测量需求。
最后，干涉图样的观测与分析是激光干涉原理的最终目的。
通过干涉装置产生的干涉图样，可以获取被测物体表面的形貌、厚度、折射率、位移等信息。
同时，通过对干涉图样的分析，可以实现对被测物体的非接触式测量和分析，为科学研究和工程应用提供了重要的手段和方法。
综上所述，激光干涉原理是利用激光的相干性和干涉现象进行测量和分析的一种方法。
通过对激光的相干性、干涉装置和干涉图样的观测与分析，可以实现高精度的测量和分析，为科学研究、工程技术和生产制造等领域提供了重要的技术手段和方法。
激光干涉原理的应用前景十分广阔，将在更多领域发挥重要作用。
光学测量与光学工艺知识点答案
目录第一章基本光学测试技术 (2)第二章光学准直与自准直 (5)第三章光学测角技术 (9)第四章：光学干涉测试技术 (12)第六章：光学系统成像性能评测 (15)第一章 基本光学测试技术• 对准、调焦的定义、目的；对准又称横向对准，是指一个对准目标（？）与比较标志（？）在垂直瞄准轴（？）方向像的重合或置中。
例：打靶、长度度量人眼的对准与未对准：对准的目的：1.瞄准目标（打靶）；2.精确定位、测量某些物理量（长度、角度度量）。
调焦又称纵向对准，是指一个目标像（？）与比较标志（？）在瞄准轴（？）方向的重合。
人眼调焦：调焦的目的 ：1.使目标与基准标志位于垂直于瞄准轴方向的同一个面上，也就是使二者位于同一空间深度；2.使物体（目标）成像清晰；3.确定物面或其共轭像面的位置——定焦。
121'2'1'P 2'2''•人眼调焦的方法及其误差构成；常见的调焦方法有清晰度法和消视差法。
清晰度法是以目标与比较标志同样清晰为准。
调焦误差是由于存在几何焦深和物理焦深所造成的。
消视差法是以眼镜在垂直平面上左右摆动也看不出目标和标志有相对横移为准的。
误差来源于人眼的对准误差。
（消视差法特点：可将纵向调焦转变为横向对准；可通过选择误差小的对准方式来提高调焦精确度；不受焦深影响）•对准误差、调焦误差的表示方法；对准误差的表示法：人眼、望远系统用张角表示；显微系统用物方垂轴偏离量表示；调焦误差的表示法：人眼、望远系统用视度表示；显微系统用目标与标志轴向间距表示；•常用的对准方式；常见的对准方式有压线对准，游标对准，夹线对准，叉线对准，狭缝叉线对准或狭缝夹线对准。
•光学系统在对准、调焦中的作用；提高对准、调焦精度，减小对准、调焦误差。
•提高对准精度、调焦精度的途径；使用光学系统进行对准，调焦；光电自动对准、光电自动调焦；•光具座的主要构造；平行光管（准直仪）；带回转工作台的自准直望远镜（前置镜）；透镜夹持器；带目镜测微器的测量显微镜；底座•平行光管的用途、简图；作用是提供无限远的目标或给出一束平行光。
激光干涉测物体运动速度实验报告
激光干涉测物体运动速度实验学号：姓名：班级：日期：【摘要】干涉测量技术是以光波干涉原理为基础进行测量的一门技术。
20世纪60年代以来，由于激光的出现、隔振条件的改善及电子与计算机技术的成熟，使干涉测量技术得到长足发展。
利用激光单色性好的特点，结合迈克耳孙干涉系统，可以进行很多精密测量。
本实验以准确的激光波长( =632.8 nm)为尺子，自己装配迈克耳孙干涉光路，测量振子的速度和位移。
【关键词】激光干涉、测量、振子、激光干涉测速仪一、实验背景光的干涉现象和理论是大学物理教学中的重要内容。
迈克耳逊干涉仪是最基本的光学系统。
激光自60年代发明以来，由于它的高度的单色性和方向性以及高亮度的特性，在科学技术和国民经济的许多领域获得了广泛的应用，成为当代最重要的单色光源。
实际应用中的激光干涉仪可以测量物体的振动、微小位移，也可以研究和标定在实验室或工业条件下应用的非接触测量的超声振动传感器。
本实验以激光为光源，利用迈克耳逊干涉仪的光学系统和延时采样技术，对线性振子的振动速率进行即时测量，并自动显示时刻、门宽和干涉条纹数，并判断速度的方向。
二、实验原理激光器发出的激光经分束镜分成两束光强大致的激光束，一束射到动镜上，另一束射到固定反射镜上。
当动镜静止不动时，从动镜和固定镜反射镜反射回来的两束激光在接收器处形成稳定的干涉条纹；当迈克耳逊干涉仪的动镜运动时，在接收器处的干涉条纹发生移动。
设动镜的速率为υ，在时间间隔Δt 内接受器感受到的移动条纹数目为N，则两相干光的相位差与υ和N有如下关系：在本实验中，动镜由一个线性振子驱动，其速率随时间改变。
如果时间间隔∆t足够小，也就是说在此时间间隔内动镜移动的距离可近似为υ t∆ ，则由（5.1）式算得的速率可近似为振子的瞬时速率。
本实验的时间间隔t∆ （即采样门宽）可调。
时刻t，门宽t∆ 以及接收器感受到的在t∆ 内移过的条纹数N随时在显示窗口内显示。
如图5.2所示，该实验装置由迈克耳逊干涉仪光学系统、线性振子及驱动、激光干涉测速仪及光电接收器（PIN）和防震台构成。
光电检测原理与技术知到章节答案智慧树2023年内蒙古大学
光电检测原理与技术知到章节测试答案智慧树2023年最新内蒙古大学第一章测试1.以下属于光电检测仪器的有（）。
参考答案:光敏电阻2.光电检测系统的组成包括（）。
参考答案:光电探测器;光电检测电路;光源;光学系统3.以下属于光电检测技术的特点的有（）。
参考答案:寿命长;速度快;距离远;精度高4.光电检测技术是对待测光学量或由非光学待测物理量转换成光学量，通过光电转换和电路处理的方法进行检测的技术。
（）参考答案:对5.半导体激光器在激光外径扫描仪中起到提供光源的作用。
（）参考答案:对第二章测试1.可见光的波长范围是（）。
参考答案:380 nm～780 nm2.半导体对光的吸收种类不包括（）。
参考答案:电子吸收3.荧光灯的光谱功率谱是（）。
参考答案:复合光谱4.激光器的发光原理是（）。
参考答案:受激辐射5.视角分辨率的单位通常为（）。
参考答案:lpi6.光调制包括（）。
参考答案:PM;AM;FM7.电光效应反映介质折射率与电场强度可能呈（）。
参考答案:平方关系;线性关系8.大气散射包括（）。
参考答案:瑞利散射;无规则散射;米氏散射9.光纤损耗包括（）。
参考答案:吸收损耗;散射损耗10.参考答案:1.63 lm和5.22×105 cd第三章测试1.以下主要利用光电子发射效应的光电器件有（）。
参考答案:光电倍增管;真空光电管2.可用作光敏电阻的主要材料包括有（）。
参考答案:有机材料;半导体;金属;高分子材料3.以下主要利用光伏效应的光电器件有（）。
参考答案:CIGS电池4.以下属于声光调制晶体的有（）。
参考答案:PbMoO5.以下效应可用于普朗克常量测量的是（）。
参考答案:光电效应6.光伏探测器处于光电导工作模式，其外加偏压为正向偏压。
（）参考答案:错7.光敏电阻的电阻温度系数可正可负。
（）参考答案:对8.光电导探测器的工作原理是多子导电。
（）参考答案:对9.光电倍增管的阳极灵敏度和阴极灵敏度之比是电流增益。
基于激光干涉测试技术的表面形貌分析研究
基于激光干涉测试技术的表面形貌分析研究近年来，随着科学技术的不断发展，人们对于表面形貌分析的研究不断深入。
而基于激光干涉测试技术的表面形貌分析技术，因其高精度、高分辨率、高稳定性等特点，已经逐渐成为表面形貌分析方面的一种重要手段。
本文主要讨论如何基于激光干涉测试技术进行表面形貌分析研究。
一、激光干涉测试技术的基本原理激光干涉测试是通过利用激光光学的干涉原理，来对物体表面形貌进行高精度的测量。
首先，将激光光源经过分光器进行分光，形成两束平行的光线。
其中一束经过反射镜反射到物体表面上，另一束则照射到参考镜上。
由于两束光线路径长度差异的存在，使得两束光线到达干涉面时会发生干涉现象。
通过干涉光的强度分布，可以获得物体表面的形貌信息。
一般采用相位移转换技术来提高测量精度。
二、激光干涉测试技术在表面形貌分析中的应用1. 光学元件的表面形貌测量激光干涉测试技术可用于光学元件的表面形貌测量，包括镜片、棱镜、透镜等。
通过不同的反射镜和透镜的组合，可获得物体表面的不同形貌信息，进而用于提高光学元件的制作精度和光学性能。
2. 电子芯片的表面形貌测量激光干涉测试技术可用于电子芯片的表面形貌测量。
电子芯片表面的形貌及粗糙度对芯片性能影响很大，而干涉测量技术可实现对芯片表面的三维测量，包括芯片尺寸、平整度、平坦度等参数。
这些参数的测量结果对于芯片制造和质量控制非常重要。
3. 材料薄膜的表面形貌测量针对材料薄膜的表面形貌测量而言，激光干涉测试技术也有着广泛的应用。
通过测量薄膜表面的波前高度分布和厚度分布，可以得到薄膜材料的质量、粗糙度等重要参数。
4. 机械零件的表面形貌测量除此之外，激光干涉测试技术还可以用于机械零件的表面形貌测量。
这些零件的表面形貌信息直接关系到所使用的机械设备的性能。
因此对于机械零件的形貌信息的快速、准确测量，也成为激光干涉测试技术得以广泛应用的原因之一。
三、激光干涉测试技术的发展与未来趋势随着计算机技术和光电技术的快速发展，激光干涉测试技术的精度、稳定性和测量速度不断提升。
光电检测
第1章概述光电检测技术是光电信息技术的主要技术之一，它主要包括光电变换技术、光信息获取与光信息测量技术以及测量信息的光电处理技术等。
如用光电方法实现各种物理量的测量，微光、弱光测量，红外测量，光扫描、光跟踪测量，激光测量，光纤测量，图像测量等。
光电检测技术将光学技术与电子技术相结合实现对各种量的测量，他具有如下特点：（1）高精度。
光电测量的精度是各种测量技术中精度最高的一种。
如用激光干涉法测量长度的精度可达0.05μm/m；光栅莫尔条纹法测角可达到；用激光测距法测量地球与月球之间距离的分辨力可达到1m。
（2）高速度。
光电测量以光为媒介，而光是各种物质中传播速度最快的，无疑用光学方法获取和传递信息是最快的。
（3）远距离、大量程。
光是最便于远距离粗寒痹的介质，尤其适用于遥控和遥测，如武器制导、光电跟踪、电视遥测等。
（4）非接触测量。
光照到被测物体上可以认为是没有测量力的，因此也无摩擦，可以实现动态测量，是各种测量方法中效率最高的一种。
（5）寿命长。
在理论上光波是永不磨损的，只要复现性做得好，可以永久的使用。
（6）具有很强的信息处理和运算能力，可将复杂信息并行处理。
用光电方法还便于信息的控制和存储，易于实现自动化，，易于与计算机连接，易于实现只能化。
光电测试技术是现代科学、国家现代化建设和人民生活中不可缺少的新技术，是机、光、电、计算机相结合的新技术，是最具有潜力的信息技术之一。
1.1本课题的前景与意义随着社会科学技术的迅速发展，人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。
传统的报警器通常采用触摸式、开关报警器等。
这类报警器具有性能稳定、实用性强等特点，但是也具有应用范围窄等缺点。
而且安全性能也不是很好。
光电报警就很好的改善了这些方面。
如今，光电报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪表、医疗电子设备等领域本实验的设计借助于模拟电路和数字逻辑电路，采用模块化的设计思想，使设计变得简单、方便、灵活性强。
激光干涉位移测量技术
激光干涉位移测量技术摘要：为了实现纳米级以上分辨力位移的测量研究，利用激光干涉位移测量技术可以达到纳米级分辨力，其具有可溯源、分辨力高、测量速度快等特点，是目前位移测量领域的主流技术。
本文对目前主要的激光干涉位移测量技术进行了分类介绍，并对各种干涉仪的特点进行了分析，最后介绍了激光干涉位移测量技术的国内外发展现状和趋势。
关键词：纳米级；激光干涉；位移测量；1 引言干涉测量技术( interferometry ) 是基于电磁波干涉理论，通过检测相干电磁波的图样，频率、振幅、相位等属性，将其应用于各种相关的测量技术的统称。
用于实现干涉测量技术的仪器被称为干涉仪。
在当今多个科研领域，干涉测量技术都发挥着重要的作用，包括天文学，光纤光学，以及各种工程测量学。
其中由于上个世纪60年代激光的研制成功，使得激光干涉测量技术在各种精密工程领域得到了广泛的应用。
它的基本功能是将机械位移信息变成干涉条纹的电信号，再对干涉条纹进行调理和细分，进而获得所需要的测量信息。
整个激光干涉测量系统中主要的组成部分有光电转换、信号调理、信号细分处理。
1.1激光干涉仪分类激光干涉仪是以干涉测量为原理，利用激光作为长度基准，对数控设备(加工中心、三坐标测量机等)的位置精度（定位精度、重复定位精度等）、几何精度（抚养扭摆角度、直线度、垂直度）进行精密测量的精密测量技术。
由于激光具有波长稳定、波长短、具有干涉性，使得激光在现代光电测量系统中占据了重要的地位，尤其是在激光干涉测量系统中。
下面介绍激光干涉仪测量原理以及激光干涉仪。
光的相长干涉和相消干涉：图1.光的相长以及相消干涉如果两束光相位相同，光波会叠加增强，表现为亮条纹，如果两束光相位相反，光波会相互抵消，表现为暗条纹。
图1.1就是光的相长以及相消干涉，而激光干涉仪主要依据的原理就是激光的干涉产生明亮条纹并将其转换成相关的电信号，从而获取所需要的位移信息。
整个光电系统中激光干涉仪是最重要的组成部分，虽然目前市场存在各式的激光干涉仪，但从其工作的基本原理上来说，主要可以分为单频激光干涉仪以及外差激光干涉仪两种基本类型。
光机电测控技术基础光机电测控技术概述
课程性质
专业课程ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ选修）
学分
2.5 学分
考核方式
期末考试成绩75％；平时成绩25％(课后作业)
课程介绍
课程体系
第1章 光机电测控技术概述 光机电测控技术概念,系统的组成,应用介绍,发展趋势
第2章 光电技术基础 光的基本概念,光辐射,热辐射,光源的基本特性参数,光辐射调制
第3章 激光测试基础 激光的基本性质,分类和特点, 激光准直技术,激光多普勒测速技 术,激光测距技术
1-1 光机电技术的历史
1948 年发明了晶体管之后，晶体管和其他半导体设备集成 到一块电路板有了可能。
机电系统的发展 在半导体制造技术的帮助下，1971 年发明了微处理器，对
于相关技术领域带来了不可估量的影响，尤其是在硬件和软件 技术的相互协同、融合发展中，各种不同技术与计算机技术相 互结合。这种融合使机器能够把模拟信号转变为数字信号，进 行计算，得出基于计算结果和软件算法的结论，最终根据这些 结论出合适的动作，并且能够在它自身携带的记忆体里积累知 识、数据、信息。这项新功能使得机械系统有了更好的灵活性 和适应性。
然而，为了让系统向精密、智能、自主性等更深 层次的方向发展，光和光学工程技术必须嵌入到 机电一体化系统，来完善已有的功能和创造新的 功能。光机电系统由光学元件、机械元件、电子 或电气元件和计算机系统组成。
第6章 光纤检测技术 光纤在温度检测中的应用,光纤流速与流量测量,光纤位移及压 力测量,光纤电压电流测量,光纤检测技术在其他方面的应用
第7章 光电探测器 光电探测器概述,分类,器性能参数,基本原理,光电导探测器特 性,实用光电导探测器件,光伏探测器基本原理,性能参数,实用 光伏探测器件,电荷耦合器件基本原理,成像器件,多元及多色 探测器,光机扫描探测技术
激光外差干涉测长与测振
03 激光外差干涉测振的技术 细节
振动信号的采集与处理
01
采集方式
采用激光干涉法，通过测量干涉 条纹的数量和变化来获取振动信 号。
02
03
数据预处理
信号分析
对采集到的原始数据进行滤波、 放大和去噪等处理，以提高信号 质量。
利用傅里叶变换等方法对处理后 的信号进行分析，提取振动频率、 振幅等信息。
声学研究
通过测量声波在物体表面产生的振动，可以 研究声学现象和声波传播规律。
物理实验
在物理实验中，激光外差干涉测振可以用于 研究物质的基本性质和物理现象。
02 激光外差干涉测长的技术 细节
干涉仪的结构与工作原理
干涉仪的基本结构
激光外差干涉仪通常由激光器、 分束器、反射镜、检测器等组成。
干涉原理
激光束经过分束器分为两束，一束 作为参考光，另一束作为测量光。 两束光在反射镜中反射后回到分束 器，发生干涉现象。
在振动测量领域的应用
1
振动测量是激光外差干涉测振技术的重要应用领 域，可以用于测量各种机械、电子和光学等系统 的振动和动态特性。
2
在航空航天、汽车制造、船舶制造等领域，激光 外差干涉测振技术可以用于测量和监测各种结构 件的振动和稳定性。
3
在振动测量领域，激光外差干涉测振技术还可以 用于测量和监测各种振动传感器、振动台等设备 的性能和精度。
振动模式的识别与分析
模式分类
根据干涉条纹的特点，将振动模式分为线性、弯 曲和扭转等类型。
特征提取
从干涉条纹中提取出反映振动模式的特征参数， 如位移、速度和加速度等。
模式识别
利用模式识别算法对振动模式进行分类和识别， 为后续分析提供依据。
光电检测技术哈理工考试复习资料.
一、填空1.光电效应包括（内光电效应）（外光电效应）2.光热效应包括（热释电效应）（辐射热计效应）（温差电效应）3.可见光波长范围（380~780nm）4.描述辐射强度的量（光度学量）（辐射度学量）5.光的波粒二象性指的是（波动性）（粒子性）6.物体根据导电性能分为（导体）（半导体）（绝缘体）7.（外界提供足够的能量）（跃迁到的能带上存在空位）//什么玩意发生的条件吧8.（能态的分布）（能态中被电子占据的概率）9.半导体对光子的吸收可分为（本征吸收）（杂质吸收）（激子吸收）（自由载流子吸收）（晶格吸收）（品格吸收）10.载流子在PN结中运动方式（扩散）（漂移）11.光电池种类（太阳能光电池）（测量光电池）12.光电耦合器按结构和用途可分为（光电隔离器）（光传感器）13.光敏三极管的两个过程（光电转换）（电流放大）14.光电倍增管的组成（阴极K）（倍增极D）（阳极A）15.激光器的组成（工作物质）（泵浦）（谐振腔）16.光热辐射检测器件包括（热敏电阻）（热电偶检测器件）（热释电器件）17.电流功率18.光电检测系统的检测方法分为（直接检测）（光外差检测）分别检测（相干光）和（非相干光）19.直接检测系统和光外差检测系统的基本特性：直接检测系统（信噪比、通项带宽度、检测距离、视角）；光外差检测特性（获得信息全部、转换增益高、良好流没特性、信噪比损失小、最小可检测功率）20. 光源光敏二极管光电池光栅传感器结构：光删副是由主光栅和指示光栅组成二、概念1.光电传感器：利用光电效应，将光通量转换为电信号的一种传感器2.光电导效应：是光照射到某些物体上后，引起电导变化的效应3.热噪声：由于载流子的无规则运动产生的噪声成为~，与温度有关，与频率无关。
4.光电效应：当物质受到光照射后，材料的电学性质（电导率改变，发射电子，产生感应电动势）发生变化的现象称为~5.禁带：允许电子存在的能带叫允许带，两个相邻允许带之间不允许电子存在的能带叫禁带6.价带：在绝对零度下能被电子占满的最高能带，也是存在电子的能带中，能量最高的带导带：导带是半导体最外面（能量最高）的一个能带，是由自由电子形成的能量空间，即固体结构内自由运动的电子所具有的能量范围7.光电效应：根据光电导效应，当入射光变化时，材料的电导率发生变化8.光热效应：由于入射光照射引起温升从而使电导变化，使得负载电阻上电压发生变化9.热电检测器件：由于入射光与物质相互作用的热效应而制成内光电检测器件10.光电耦合器件将信号接入端和输出端连接到一起的器件,以光为媒介将输入信号耦合到输出信号11.光电位置敏感器（PSD）：对位置的变化进行检测的器件12.热释电效应：介质的极化强度随温度变化而变化，引起电荷表面电荷变化的现象．13.辐射热计效应：入射光的照射使材料由于受热而造成电阻率变化的现象．14.温差电效应：由两种材料制成的结点出现稳差而在两结点间产生电动势，回路中产生电流．三、简答1.光电检测的测量方法及发展趋势（1）方法：直接作用法，补偿测量法，差动测量法，脉冲测量法（2）发展趋势：①发展纳米，亚纳米高精度的光电检测新技术②发展小型，快速的微型光、电、机系统③非接触、快速在线测量，满足快速增长的商品经济需求④发展微型空间三维和大型空间三维测量技术⑤发展闭环检测电路，实现光电检测和光电控制一体化⑥向人们无法触及的领域发展⑦发展光电跟踪和光电扫描技术，远距离遥控、遥测技术，激光制导、飞行物自动跟踪、复杂形体自动扫描测量2.比较光电效应和光热效应的作用机理，性能及应用特点等方面的差异（1）作用机理：①光电效应：光照射到物体表面，使材料电学性质发生变化（电导率改变、发射电子、产生感应电动势）②光热效应：光照使温度升高而引起性质改变（2）性能：①光电效应直接把光子能量转变为光电子能量②光热效应将光能转变为晶格振动的热能（3）应用特点：①光电对光波波长有选择性，响应速度快②光热无选择性，响应慢3.光生伏特效应与光电导效应的区别（1）光生伏特效应：少数载流子作用，引起电压变化，暗电流小，响应快，受温度影响小，光电特性线性号，噪声低（2）光电导效应：多数载流子作用，引起电导率变化，可对微弱辐射检测，光谱响应范围宽。
激光散斑干涉电子测量技术
激光散斑干涉电子测量技术李康华（哈尔滨工业大学威海校区光电科学系，威海 264209）摘要：激光散斑干涉测量是根据与物体变形有内在联系的散斑图, 将物体表面变形测量出来。
本文介绍了激光散斑干涉技术的原理、检测方法及其应用。
从实验检测中,发现其是一种非常便捷、先进、并具有发展潜力的光测技术,能广泛应用在许多领域中,尤其是工业产品生产的领域中。
关键词:激光散斑干涉技术1 引言散斑现象早已被人们所熟悉,但是在激光问世之后才被深刻的了解,并且应用到许多的领域.激光是一种高度相干性的光源,当它照射在具有漫反射性质的物体表面,根据惠更斯理论,物体表面的每一点都可以看成一个点光源,从物体表面反射的光在空间相互叠加,就会在整个空间发生干涉,形成随机分布的,明暗相间的斑点,这些斑点成为激光斑点(speckle)[1].随着科技的发展，对散斑的深入研究，人们发现, 发现这些斑点的大小和位置虽然是随机分布，但是整体上斑点是符合统计学规律的。
在一点范围内，散斑场的运动是与物体表面上各点的运动一一对应的。
散斑的尺寸和形状, 与物体表面的结构、观察位置、光源和光源到记录装置之间的光程等因素有关。
当物体表面位移或变形时, 其散斑图也随之发生变化, 物体散斑虽为随机分布。
但物体变形前、后散斑有一定规律, 且常有物体表面位移或变形的信息。
散斑干涉计量就是根据与物体变形有内在联系的散斑图, 将物体表面位移或变形测量出来。
激光散斑干涉法测量物体变形，除了具备全息干涉法的非接触直观，可以遥感，全场性实时性外，还具备光路简单，对试件表面，实验条件要求不高，计算方便，精度可靠等特点[8-10]。
因此，激光散斑干涉电子测量技术在许多领域上都得到到了广泛的应用。
2 散斑干涉原理散斑干涉计量的全过程分为2 步: 第1 步应用相干光照射目标的粗糙表面, 记录目标表面位移信息的散斑图; 第2 步将记录的散斑图放在某一分析光路( 逐点分析或全场分析光路) 中, 把散斑图中传感的位移或变形信息分离出来, 进行定性或定量分析。
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：
《光学测试技术》实验指导书-深圳大学光电工程学院
图1
光散斑的产生(图中为透射式，也可以是反射式的情形)
图 1 说明激光散斑具体的产生过程。当激光照射在粗糙表面上时，表面上的每 一点都要散射光。因此在空间各点都要接受到来自物体上各个点散射的光，这些光 虽然是相干的，但它们的振幅和位相都不相同，而且是无规分布的。来自粗糙表面 上各个小面积元射来的基元光波的复振幅互相迭加，形成一定的统计分布。颗粒的 大小，可用它的平均直径来表示，而颗粒尺寸的严格定义是两相邻亮斑间距离 的
铜片散斑图
铝片散斑图
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实验二 面内位移的散斑测量实验
一、 实验目的 1. 掌握散斑测量平面位移的基本原理 2. 进行面内位移的散斑测量, 二、 实验原理 当物体发生位移时，引起前方空间散斑场分布的变化，通过测量散斑场的变 化，从而得 到物体位移的相关信息。测量面内位移的原理见图 1。实际测量时， 以单束激光 S 照射物体 U 的表面，在物体前方空间将充满散斑，取相机靶面平行 物平面的位置。当物体发生位移时，空间散斑颗粒也发生位移，则空间散斑在数字 相机靶面上也同样发生位移，在电脑中分别记录下物体位移前后的空间散斑图。在 位移前散斑图上，取散斑某子区，将其在位移后的数字散斑图上进行相关搜索，由 相关系数的最大值求出位移值。 对散斑测量形成定性认识
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统计平均值。 此值由产生散斑的激光波长λ及粗糙表面圆形照明区域对该散斑的孔 径角 u’所决定，即 若经过一个光学系统，在它的像平面上形成的散斑，称为成像散斑，则
在斑干涉技术中，常常应用成像散斑来进行测量。 散斑的基本性质： 1． 散斑与均匀场的相干结合，散斑图与相应的单独散斑图分布差别不大，只 是全暗光斑较少一些 2． 散斑与均匀场的不相干叠加，没有全暗散斑 3． 两个散斑场的相干相加，散斑的大小没有明显变化 4． 两个散斑场的非相干相加，没有全暗光斑 三、 实验器材 光电实验平台、电脑 四、 实验光路图
第五讲激光外差干涉测长与测振
提出问题 解决问题
双频激光直线度测量仪，在长距离上测量直 线度，具有很高的精度和可靠性，但是这种 仪器能否用于长距离同轴度的精密测量呢？
同轴度测量仪器应具有以下的特点 (1)能够进行间断测量 (2)测量系统对激光束的平漂和角漂具有自适应能力， 光束漂移应不影响测量结果。
(3)光学系统对大气扰动应具有较强的抵抗力。
经光束扩束器3适当扩束准直后，光束被分束镜4分为两部分
根据马吕斯定律， 两个互相垂直的 线偏振光在450方 向上的投影，形 成新的同向线偏 振光并产生 “拍”，其拍频 就等于两个光频 之差，即△v＝ v1—v2＝1.5MHz
一小部分被反 射到检偏器5 上，检偏器的 透光轴与纸面 成450
由光电接收器6接收后 进入交流放大器7，放 大后的信号作为参考信 号送给计算机
v1光的光程较原来的减少了2AC；与此相反，v2光的光程 却增加了2BD。两者总差值等于2（AC+BD），根据这一 数值，即可以算出下落量
以线量表示 的导轨直线 性偏差
精度 测直线度的精度可达土1．5μm，其分辨率为lμm，最大检 测距离可达3m，最大下落量可测到1．5mm
(三)双频激光干涉用于同轴度的精密测量
一部分光束透过分束 镜4沿原方向射向偏振 分束棱镜8。偏振方向 互相正交的线偏振光 被偏振分束镜按偏振 方向分光， v1被反射 至参考角锥棱镜9， v2则透过8到测量角锥
棱镜10
若测量镜以速度V运动(移动或振动)，则由于多普勒 效应，从测量镜返回光束的光频发生变化，其频移
光束返回后重新通过偏振分束镜10与v1的返回光会合，经 反射镜11及透光轴与纸面成450的检偏器12后也形成 “拍” ，其拍频信号可表示为
激光外差干涉测试技术