激光测量技术总结
激光扫描测量技术及其应用
![激光扫描测量技术及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/9e46f31c0622192e453610661ed9ad51f01d54dd.png)
激光扫描测量技术及其应用随着科技的不断进步,激光扫描测量技术逐渐成为各个领域中重要的测量手段之一。
激光扫描测量技术利用激光光束的特性进行测量和获取目标物体的三维数据,具有高精度、快速、非接触等优势,广泛应用于建筑、制造业、文物保护等领域。
一、激光扫描测量技术的原理激光扫描测量技术的核心设备是激光扫描仪,它利用激光器发射出的激光束在目标物体表面扫描,形成坐标点云数据。
激光扫描仪通过自身的转台和激光束的转向器,可以实现对目标物体的全方位扫描。
激光束在扫描过程中,通过与目标物体表面的反射或散射,将信息转化为二维或三维的数据。
接收器接收到这些数据后,通过计算和处理,即可得出目标物体的形状、尺寸、表面轮廓等信息。
二、激光扫描测量技术的应用1. 建筑领域激光扫描测量技术在建筑领域的应用非常广泛。
例如,建筑测量中常常需要测量建筑物的三维模型,以便进行设计和规划。
传统的建筑测量方法需要人工进行复杂的测量操作,费时费力且不够精确。
而激光扫描测量技术可以通过扫描仪对建筑物进行全方位的扫描,从而快速获得建筑物的三维数据。
这项技术不仅可以准确测量建筑物的长宽高,还可以获取到建筑物的立面、屋顶等特征,为后续的设计和分析提供了重要的数据支持。
2. 制造业在制造业中,激光扫描测量技术被广泛应用于三维检测和质量控制。
例如,对于复杂的零部件或产品,传统的测量方法难以满足要求,而激光扫描测量技术可以快速准确地获取到这些产品的三维数据,帮助企业进行质量控制和产品改进。
此外,在制造业中,还可以利用激光扫描测量技术对制造过程进行监控和反馈,提高生产效率和产品质量。
3. 文物保护激光扫描测量技术在文物保护中起到了重要的作用。
传统的文物保护方法需要进行接触性测量,容易对文物造成损伤。
而激光扫描测量技术可以非接触地对文物进行三维测量,不仅减少了对文物的损伤,还可以准确还原文物的形状和结构。
这对于文物的保护、复原和研究具有重要意义。
三、激光扫描测量技术的发展趋势随着科技的不断进步,激光扫描测量技术也在不断发展。
激光工作总结
![激光工作总结](https://img.taocdn.com/s3/m/9993302d1fd9ad51f01dc281e53a580216fc50a1.png)
激光工作总结
激光技术作为一种高精密、高效率的工作方式,已经在各个领域得到了广泛的
应用。
从医疗领域的激光手术到工业制造中的激光切割,激光技术正在不断地改变我们的生活和工作方式。
在医疗领域,激光技术已经成为一种常见的治疗方式。
激光手术可以精确地切
割组织,减少了手术的创伤和恢复时间,同时也减少了感染的风险。
激光技术还可以用于治疗眼睛疾病、皮肤病等,为患者带来了更好的治疗效果。
在工业制造中,激光技术也发挥着重要的作用。
激光切割可以精确地切割各种
材料,包括金属、塑料等,为制造业提高了效率和质量。
激光焊接可以实现无接触、高效率的焊接,为工业生产带来了巨大的便利。
除此之外,激光技术还在通信、测量、材料加工等领域得到了广泛的应用。
激
光雷达可以实现高精度的测距和成像,为无人驾驶、地质勘探等领域提供了重要的技术支持。
激光打印技术可以实现高分辨率的打印,为印刷业带来了革命性的变革。
总的来说,激光技术作为一种高精密、高效率的工作方式,已经在各个领域得
到了广泛的应用。
随着技术的不断进步,相信激光技术在未来会有更加广阔的发展空间,为人类的生活和工作带来更多的便利和创新。
激光工作总结
![激光工作总结](https://img.taocdn.com/s3/m/b4d75f9e370cba1aa8114431b90d6c85ec3a88a0.png)
激光工作总结
激光技术在现代社会中扮演着重要的角色,它被广泛应用于医疗、通讯、制造
和科研领域。
激光的独特特性使其成为一种高效、精确和多功能的工具,为各行各业带来了巨大的便利和发展机遇。
在医疗领域,激光技术被用于手术、治疗和诊断。
激光手术可以实现微创治疗,减少患者的痛苦和恢复时间;激光治疗可以精准地瞄准病变组织,最大限度地保护健康组织;激光诊断可以通过光学原理快速、准确地检测疾病,为医生提供重要的参考信息。
在通讯领域,激光技术被用于光纤通信和激光雷达。
光纤通信利用激光的高速、大容量传输特性,实现了信息传输的快速和稳定;激光雷达利用激光的高精度和远距离探测特性,实现了对目标的精确定位和监测。
在制造领域,激光技术被用于切割、焊接和打标。
激光切割可以实现对各种材
料的精确加工,提高了生产效率和产品质量;激光焊接可以实现对复杂结构的高效连接,减少了人工成本和材料浪费;激光打标可以实现对产品的高清晰标识,提高了产品的识别和附加值。
在科研领域,激光技术被用于光谱分析、原子冷却和核聚变。
激光光谱分析可
以实现对物质成分和结构的快速检测,为科学研究提供了重要的实验手段;激光原子冷却可以实现对原子和分子的极低温控制,为量子科学和精密测量提供了重要的技术支持;激光核聚变可以实现对核能的高效利用,为清洁能源的发展提供了重要的技术途径。
总的来说,激光技术在各个领域都发挥着重要作用,为人类社会的发展和进步
做出了重要贡献。
随着科学技术的不断进步和创新,相信激光技术将会有更加广阔的发展前景,为人类社会带来更多的惊喜和改变。
激光测距技术的使用技巧与应用案例
![激光测距技术的使用技巧与应用案例](https://img.taocdn.com/s3/m/f6267f7eb207e87101f69e3143323968011cf412.png)
激光测距技术的使用技巧与应用案例一、引言激光测距技术是一种精确测量距离的技术,通过利用激光束的光电特性,可以快速准确地测量目标物体与测距仪之间的距离。
本文将探讨激光测距技术的使用技巧以及一些实际应用案例。
二、基本原理激光测距技术基于激光的光电特性,利用激光光束的传播速度以及光电探测器的接收能力来测量目标物体与测距仪之间的距离。
激光光束发射出去后,经过一段时间后被目标物体反射回来,光电探测器接收到反射光信号后,根据接收到的信号的时间差以及激光的传播速度,可以计算出目标物体与测距仪之间的距离。
三、使用技巧1. 准备工作:在使用激光测距仪进行测量之前,需要确保环境条件适宜,如无遮挡物、目标物体表面光滑等。
另外,需要根据具体测量距离的要求选择合适的测距仪。
2. 瞄准目标:使用激光测距仪时,需要将光束瞄准到目标物体上,并保持稳定。
在瞄准过程中,应尽量避免激光束与其它物体的干扰,以确保测量结果的准确性。
3. 多次测量取平均:为了提高测量结果的精确性,可以进行多次测量并取平均值。
这样可以排除由于环境因素等原因造成的误差,得到更准确的测量结果。
4. 注意测量距离范围:不同型号的激光测距仪有不同的测量距离范围,使用时应注意选择合适的测量范围。
如果超出了测量范围,可能会导致测量结果不准确或无法测量。
四、应用案例1. 建筑行业:激光测距技术在建筑行业中得到广泛应用,可以用于测量建筑物的高度、墙面的长度等。
通过激光测距仪的精确测量结果,可以帮助建筑师和工程师进行设计和施工。
2. 体育运动:在体育运动中,激光测距技术可以用于测量赛道长度、高度等参数。
例如,在田径比赛中,可以利用激光测距仪测量短跑起跑线到终点线的距离,确保比赛结果的准确性。
3. 地理测绘:激光测距技术在地理测绘中也发挥着重要作用。
通过激光测距仪测量地表的高程、山峰的高度等,可以提供给地理学家和地质学家进行科学研究。
4. 工业制造:在工业制造过程中,激光测距技术可以应用于测量零件尺寸、检测产品的几何尺寸等。
激光测量技术及信号处理方法
![激光测量技术及信号处理方法](https://img.taocdn.com/s3/m/6579f979bf1e650e52ea551810a6f524ccbfcbe4.png)
激光测量技术及信号处理方法激光测量技术是一种高精度测量和距离测量的方法,被广泛应用于各个领域。
本文将从原理、应用和信号处理方法等方面进行论述。
一、激光测量技术的原理激光测量技术是利用激光束特性进行距离测量的方法。
激光光束具有高方向性、高单色性和高亮度的特点,可以在较远距离上准确测量目标物体的距离。
通常,激光测量技术主要基于两种原理:时间测量原理和相位测量原理。
时间测量原理是利用光子在介质中传播的速度恒定不变,通过测量光线往返的时间来计算物体的距离。
这种方法常用于测量较远距离的目标物体,例如卫星测距和天文测量。
相位测量原理基于激光的相干性,通过测量光波在一段时间内的相位变化来计算物体的距离。
相位测量方法具有更高的精度和分辨率,广泛应用于精密测量领域,如工业制造、建筑测量和测绘等。
二、激光测量技术的应用激光测量技术在工程领域有着广泛的应用,涉及到距离测量、形状测量、位移测量等多个方面。
在距离测量方面,激光技术可以精准测量物体与仪器之间的距离,用于建筑测量、地质测量、航天测距等领域。
例如,高度测量中常用的全站仪和激光测距仪,就是基于激光测量原理设计的。
在形状测量方面,激光扫描仪是常见的设备之一。
通过扫描物体表面,激光扫描仪可以快速获取物体的三维形状信息,应用于工业设计、文物保护和医学影像等领域。
在位移测量方面,激光干涉仪是一种常用的设备。
通过在物体表面引入激光光束,利用光的干涉原理测量物体的微小位移,可应用于精密加工和机械工程等领域。
三、激光测量信号的处理方法对于激光测量所得到的信号,为了提取有效的信息,需要进行一系列的信号处理。
首先,信号预处理是非常重要的一步。
由于测量环境的噪声和干扰,测量信号可能含有许多干扰成分。
通过滤波、降噪等处理手段,可以提高信号的质量和可靠性。
其次,信号提取是测量结果的关键步骤。
距离测量基于光的传播时间或相位变化,需要对信号进行有效提取。
通过采用特定的算法,如峰值识别、功率谱分析等方法,可以提取出所需的测量信息。
激光测距原理
![激光测距原理](https://img.taocdn.com/s3/m/f512ade90129bd64783e0912a216147916117e5d.png)
激光测距原理激光测距是一种利用激光束来测量目标距离的技术。
它主要应用于工业、建筑、地理测绘、军事等领域,具有测量精度高、速度快、非接触式测量等优点。
激光测距原理是基于光的传播速度和时间的关系,通过测量激光束从发射到接收的时间来计算目标距离。
下面我们来详细了解一下激光测距的原理。
1. 发射激光。
激光测距的第一步是发射激光。
激光器产生的激光束具有单色性、方向性和相干性,能够保持较小的束散。
这样就能够保证激光束在传播过程中能够保持一定的直线传播,从而保证测量的准确性。
2. 激光束传播。
激光束从激光器发射出来后,会沿着一定的方向传播。
在传播过程中,激光束会受到大气、地形等因素的影响,但由于激光束的单色性和方向性,这些影响相对较小,不会对测量结果产生显著影响。
3. 激光束照射目标。
激光束照射到目标后,会被目标表面反射或散射。
这时,激光束的能量会部分损失,但仍然能够保持一定的能量,以便接收器能够接收到足够的信号进行测量。
4. 接收激光。
接收器接收到目标反射或散射的激光束后,会将其转化为电信号。
这个过程需要非常快速和精确,以保证测量的准确性。
5. 计算距离。
接收到激光信号后,系统会通过计算激光从发射到接收的时间来确定目标距离。
由于光在真空中的传播速度是一个已知的常数,因此通过测量激光的时间,就可以准确地计算出目标距离。
总结。
激光测距原理是利用激光束的传播速度和时间的关系来实现对目标距离的测量。
通过发射激光、激光束传播、照射目标、接收激光和计算距离等步骤,可以实现对目标距离的快速、准确测量。
激光测距技术在工业、建筑、地理测绘、军事等领域有着广泛的应用前景,随着技术的不断发展和完善,相信激光测距技术会在未来发挥更加重要的作用。
激光干涉测量物体形状与运动的技术要点
![激光干涉测量物体形状与运动的技术要点](https://img.taocdn.com/s3/m/42f81b3178563c1ec5da50e2524de518964bd32e.png)
激光干涉测量物体形状与运动的技术要点激光干涉测量技术是一种非接触式的测量方法,通过测量激光光束与物体表面的干涉现象,可以实现对物体形状和运动的精确测量。
在工业制造、医学影像、地质勘探等领域中,激光干涉测量技术被广泛应用。
本文将介绍激光干涉测量物体形状与运动的技术要点。
一、激光干涉测量原理激光干涉测量原理基于光的干涉现象,通过测量光程差来计算物体的形状和运动。
当激光光束照射到物体表面时,一部分光被反射回来,与原始光束发生干涉。
干涉产生的光强分布与物体表面的形状和运动状态有关。
通过分析干涉光强分布的变化,可以得到物体的形状和运动信息。
二、激光干涉测量的关键技术1. 激光光源的选择激光光源是激光干涉测量的关键组成部分。
常用的激光光源有氦氖激光器、二极管激光器等。
选择合适的激光光源要考虑到测量的精度、测量距离和成本等因素。
同时,激光光源的波长也会影响测量的精度,需要根据具体应用需求进行选择。
2. 干涉图像的获取干涉图像的获取是激光干涉测量的关键步骤。
传统的方法是使用像素平面干涉仪进行图像的获取,但这种方法需要较长的曝光时间,不适用于快速运动的物体。
近年来,高速相机和图像处理技术的发展使得实时获取干涉图像成为可能,大大提高了测量的效率和精度。
3. 相位解析与计算干涉图像中的光强分布与物体表面的形状和运动状态有关,通过分析图像中的相位信息可以得到物体的形状和运动信息。
相位解析与计算是激光干涉测量的核心技术之一。
常用的相位解析方法有空间相位解析法、频率调制法等。
相位计算的过程中需要考虑到相位的非线性变化和噪声的影响,采用合适的算法可以提高测量的精度。
4. 测量误差的分析与校正激光干涉测量中存在着各种误差,如光源的不稳定性、环境震动等。
对测量误差的分析与校正是保证测量精度的重要环节。
常用的误差分析方法有误差传递法、误差补偿法等。
通过合理的误差校正方法,可以提高测量的准确性和稳定性。
三、激光干涉测量技术的应用激光干涉测量技术在工业制造、医学影像、地质勘探等领域中有着广泛的应用。
激光测量技术与应用指南
![激光测量技术与应用指南](https://img.taocdn.com/s3/m/49f04135f02d2af90242a8956bec0975f465a41b.png)
激光测量技术与应用指南激光测量技术是一种基于激光光束的高精度测量方法,具有非接触、高精度、快速、无损等特点,在工业生产、科学研究、医学诊断等领域有着广泛的应用。
本文将围绕激光测量技术的原理、设备、应用场景等方面进行讨论和介绍。
一、激光测量技术的原理激光测量技术是基于光的干涉和散射原理进行测量的方法。
激光测量过程中,激光束被发射并照射到被测物体上,然后通过接收器接收反射回来的激光信号。
根据激光的特性,通过计算激光的入射和出射时间差、频率偏差、干涉光的相位差等指标,可以推算出被测物体的形态、尺寸、位移、速度等物理量。
激光测量技术的原理复杂但稳定可靠,已经在许多领域得到广泛应用。
二、激光测量技术的设备激光测量技术的设备主要包括激光器、接收器、干涉仪、相位计等。
激光器是激光测量系统的核心激光发射源,可以选择不同波长和功率的激光器来适应不同的应用需求。
接收器是接收激光反射信号的装置,通常采用光电二极管或光敏电阻等光电探测器,其灵敏度和响应速度直接影响到测量的精度和速度。
干涉仪是激光测量中常用的测量装置,通过测量光的波前差或干涉光的相位差来计算被测物体的相关参数。
相位计则是用来测量干涉光的相位差的仪器,可以采用电子数字相位计或光学干涉仪来实现。
三、激光测量技术的应用场景1. 工业生产领域激光测量技术在工业生产中有着广泛的应用。
例如,在机械装配过程中,可以利用激光测量技术对零件的尺寸、形状进行检测和定位,确保装配的精度和质量。
在激光切割、激光焊接等工艺中,激光测量技术可以实时监测加工过程的尺寸和形态,保证工艺的准确性和稳定性。
此外,在汽车制造、电子制造、航空航天等领域,激光测量技术也被广泛应用于零件尺寸检测、表面质量评估、三维建模等方面。
2. 科学研究领域科学研究是激光测量技术的另一个重要领域。
利用激光测量技术,科学家可以对微小的材料进行非接触式测量,获取精准的数据。
在材料科学、物理学、化学等领域,激光测量技术常用于表面形貌分析、纳米尺度精密角度测量、光学薄膜测试、材料强度分析等方面。
激光技术在精密测量中的应用
![激光技术在精密测量中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/cec15964182e453610661ed9ad51f01dc381577d.png)
激光技术在精密测量中的应用激光技术是一种高度精密的技术,其在精密测量中的应用已经得到广泛的认可与应用。
激光技术的优点在于其高度集中与直线传播特性,这使得其在测量领域具备了独到的优势。
一、激光干涉测量激光干涉测量是一种利用激光干涉现象来实现高度精确测量的方法。
其主要原理是通过将激光光束分为两束,一束射向待测物体,另一束作为参考光束,通过二者的干涉现象来实现测量。
这种测量方法具有非常高的精确度,并且可以测量多种参数,如长度、角度等。
二、激光测距激光测距是一种通过测量光束的飞行时间来确定距离的方法。
它利用激光光束的高度集中性和直线传播特性,可以实现非常精确的距离测量。
激光测距广泛应用于工程测量、地理测量等领域,在地震监测、地质勘探等方面也发挥着重要作用。
三、激光扫描仪激光扫描仪是一种利用激光束扫描物体表面,并通过接收反射光来获取物体表面三维信息的设备。
激光扫描仪具备高度精确和高速扫描的能力,可以实现对物体形状、轮廓等方面的准确测量。
激光扫描仪广泛应用于数字化设计、三维建模等领域,在制造业、文化遗产保护等方面都发挥着重要作用。
四、激光切割激光切割是一种利用激光束对材料进行切割的方法。
激光束高度集中的特性使得其能够在很小的区域内产生高能量密度,从而实现对材料的切割。
激光切割精细度高、速度快、适用于多种材料,因此在工业制造中得到了广泛应用。
五、激光雷达激光雷达是一种利用激光光束来实现远距离探测与测量的设备。
它利用激光束的高度集中和直线传播特性,可以实现对目标物体的高精度、高分辨率的三维测量。
激光雷达广泛应用于地理勘测、气象研究、无人驾驶等领域,在智能交通、环境监测等方面发挥着重要作用。
总结起来,激光技术在精密测量中的应用是非常广泛的。
其高精度、高度集中和直线传播的特性,使得激光技术成为了精确测量领域的重要手段。
激光干涉测量、激光测距、激光扫描仪、激光切割和激光雷达等应用形式,为我们提供了准确测量和高效生产的技术支持。
激光实践总结心得体会
![激光实践总结心得体会](https://img.taocdn.com/s3/m/0d69822a8f9951e79b89680203d8ce2f00666527.png)
一、前言随着科技的不断发展,激光技术已经广泛应用于各个领域。
在我国,激光技术也得到了广泛的研究和应用。
为了更好地了解激光技术,提高自己的专业素养,我参加了激光实践课程。
通过这次实践,我对激光技术有了更深入的认识,以下是我对激光实践的心得体会。
二、实践内容1. 激光基础知识在实践过程中,我们首先学习了激光的基本原理、分类、特点以及应用领域。
通过学习,我了解到激光是一种具有高度相干性和方向性的光,具有单色性好、亮度高、方向性好等特点。
激光在工业、医疗、科研等领域具有广泛的应用。
2. 激光器结构及原理我们了解了激光器的结构,包括增益介质、泵浦源、谐振腔等。
同时,学习了不同类型激光器的原理,如固体激光器、气体激光器、半导体激光器等。
3. 激光加工技术激光加工技术是激光应用的重要领域之一。
我们学习了激光切割、激光焊接、激光打标等加工方法,并进行了实际操作。
通过实践,我掌握了激光加工的基本技能,了解了激光加工的特点和优势。
4. 激光测量技术激光测量技术在工业、科研等领域具有重要作用。
我们学习了激光测距、激光测速、激光干涉等测量方法,并进行了实际操作。
通过实践,我了解了激光测量的原理和特点,提高了自己的测量技能。
5. 激光安全防护激光具有高能量、高亮度等特点,对人体和设备具有潜在的危害。
因此,在激光实践过程中,我们学习了激光安全防护知识,了解了激光对人体和设备的危害,掌握了激光安全防护措施。
三、心得体会1. 激光技术的广泛应用通过实践,我深刻认识到激光技术在各个领域的广泛应用。
激光技术不仅提高了生产效率,降低了生产成本,还推动了科技创新和产业升级。
激光技术在工业、医疗、科研等领域具有巨大的发展潜力。
2. 激光技术的优势激光技术具有单色性好、亮度高、方向性好等特点,使其在加工、测量等方面具有独特的优势。
与传统的加工、测量方法相比,激光技术具有更高的精度、更高的效率和更好的质量。
3. 激光实践的重要性激光实践是学习激光技术的重要途径。
激光测量技术重点
![激光测量技术重点](https://img.taocdn.com/s3/m/b1922a7449d7c1c708a1284ac850ad02df800758.png)
激光测量技术重点1、如何获得线偏正光?利⽤偏振⽚获得偏振光、反射和折射产⽣的偏振、利⽤双折射产⽣偏振2、反射和折射产⽣偏正光的原理让⾃然光以布儒斯特⾓⼊射,透射光为P光,偏振⽅向实在⼊射⾯的,与⼊射⾯平⾏的光,反射光为S光,都为线偏光。
3、利⽤双折射产⽣偏振制造的棱镜,为了提⾼棱镜透过率,都选择透射光为P 光。
4、玻⽚5、半波⽚:线偏振光通过半波⽚后,仍是线偏振光,但其偏振化⽅向转过了2α,圆偏振光⼊射时,出射光是旋向相反的圆偏振光,⼀般⽤于x,y两偏振⽅向间的转换。
四分之⼀波⽚:1).线偏振光振动⽅向与1/4波⽚成45度,出射为圆偏振光;2.)圆偏振光通过1/4波⽚后,变为线偏振光,其振动⽅向与光轴⽅向45度; ⼀般⽤于圆偏光与线偏光⽅向间的转换。
6、什么是受激辐射?受激辐射:受激辐射产⽣的光⼦与引起受激辐射的外来光⼦具有相同的特征(频率、相位、振动⽅向及传播⽅向均相同)7、泵浦分类:光泵、电泵浦、化学泵浦、热泵浦8、激光产⽣的基本条件及阈值条件三要素: 1. 泵浦2. 增益介质3. 谐振腔阀值条件: 光在谐振腔来回往返⼀次所获得光增益必须⼤于或者等于所遭受的各种损耗之和.9、激光的基本的物理性质。
⽅向性、⾼亮性、单⾊性、相⼲性激光单⾊性的好坏可以⽤频谱分布的宽度(线宽)描述。
(线宽⽐较窄)⽅向性最好的是⽓体激光器。
相⼲性:时间相⼲性(计算相⼲长度)、空间相⼲性10、如何获得单模:短腔法11、⾼斯光束聚焦条件:短焦距透镜,束腰远离透镜可利⽤倒置望远镜可实现激光光束的准直12、稳频的必要性:在精密计量中,通常以波长为基准,测量精度很⼤程度上决定于波长的精确程度。
13、主动稳频的⽅法:1.兰姆(Lamb)下陷法2. 饱和吸收法3. 塞曼效应法4. 双纵模稳频5.⽆源腔稳频。
双频激光器:由塞曼效应制成的激光器,还可以使⽤声光调制。
获得频率稳定度最⾼的:饱和吸收法。
14、什么是塞曼效应,塞曼效应稳频的基本原理是什么?塞曼效应:原⼦能级在磁场作⽤下发⽣分裂的现象。
matlab激光光斑的测量总结
![matlab激光光斑的测量总结](https://img.taocdn.com/s3/m/50337fc6900ef12d2af90242a8956bec0975a5bb.png)
matlab激光光斑的测量总结激光光斑的测量是激光技术中非常重要的一个环节,对于激光器的性能评估以及激光系统的设计和优化都具有重要意义。
本文将对激光光斑的测量进行总结,主要包括光斑尺寸的测量方法、常用的测量仪器以及测量结果的分析与应用。
光斑尺寸的测量方法主要有两种:直接测量法和间接测量法。
直接测量法是指通过使用特定的测量仪器直接测量光斑的尺寸。
常用的直接测量方法包括位置扫描法、多次反射法和像散检测法等。
位置扫描法是指将探测器逐点移动到激光光斑上进行测量,通过记录光斑在每个位置上的光强分布,然后计算出光斑的尺寸。
多次反射法是指在反射面上放置一个探测器,通过测量反射光强的分布,再通过计算反推出光斑的尺寸。
像散检测法是指使用特定的透镜将光斑成像,并通过透镜后的像散效应来测量光斑的尺寸。
间接测量法是指通过测量光斑相关的参数间接推测出光斑的尺寸。
常用的间接测量方法包括功率剖面测量法和角度测量法。
功率剖面测量法是通过测量光斑的功率分布来推测光斑的尺寸。
角度测量法是通过测量光斑的发散角度来推测光斑的尺寸。
常用的激光光斑测量仪器主要有光功率计、光谱仪、光学显微镜、CCD相机和像散仪等。
光功率计用于测量激光光斑的功率;光谱仪用于测量激光光斑的光谱特性;光学显微镜和CCD相机用于直接观察和记录激光光斑的形状和尺寸;像散仪则用于测量光斑的像散特性。
对于测量结果的分析与应用,需要考虑激光光斑的形状、尺寸、功率分布以及光谱特性等。
通过对测量结果的分析,可以评估激光器的质量和性能,判断激光器是否符合设计要求,找出存在的问题并进行调整和优化。
此外,测量结果还可以用于激光器的校准、光学系统的调试以及激光器的匹配等应用中。
总之,激光光斑的测量对于激光技术的研究和应用都具有重要意义。
通过选择合适的测量方法和仪器,并对测量结果进行分析和应用,可以提高激光器的质量和性能,推动激光技术的发展和应用。
激光测量技术的原理及应用
![激光测量技术的原理及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/f0c33e2ea88271fe910ef12d2af90242a995ab41.png)
激光测量技术的原理及应用激光测量技术是一种利用激光作为测量手段的高精度、非接触测量技术。
它通过光的传播和反射方式,结合精密的仪器设备和数据处理方法,实现对距离、速度、形状和表面特征等物理量的准确测量。
本文将从激光的原理出发,探讨激光测量技术的基本原理及其应用领域。
一、激光的原理激光(Laser)是由“光放大(Amplification)由受激(Stimulated)辐射(Emission)的光(Light)”所组成的词汇,它是指通过光学放大、光化学放大或其他方式产生的具有高度方向性、高单色性、高亮度和高准直度的光束。
激光的产生基于激光器,当激活物质受到外部能量激发后,原子或分子中的电子跃迁至激发态,然后在光学腔中通过受激辐射发射出相干光。
二、激光测量技术的原理1. 相位测量原理激光测量技术的基本原理之一是相位测量原理。
相位是指在激光传播过程中,光波向前推进的距离与波长之比。
通过测量相位差,可以得到光波在测量对象上反射或传播的距离。
常用的相位测量方法有干涉法、相移法等。
2. 时间测量原理激光测量技术的另一种原理是时间测量原理。
通过测量光波从激发到辐射的时间差,可以得到测量对象的速度或运动状态。
时间测量原理主要应用于测量运动物体的速度和运动轨迹等。
三、激光测量技术的应用激光测量技术在众多领域中得到了广泛的应用,以下是其中几个典型领域的应用案例。
1. 制造业领域在制造业领域,激光测量技术可用于检测产品的尺寸、形状、表面质量等,以保证产品的质量和精度。
例如,激光测量技术可以应用于机床、汽车零部件等的尺寸测量,实现精确的加工和装配。
同时,激光测量技术也可以用于检测材料的缺陷和瑕疵,提高产品的检测效率。
2. 航空航天领域在航空航天领域,激光测量技术常用于测量飞机机翼的形状和结构,以及飞机机身的表面质量和变形情况。
通过激光测量技术,可以实时监测飞机的结构变化和疲劳破坏情况,为飞机的安全性和可靠性提供保障。
3. 医疗领域在医疗领域,激光测量技术被广泛应用于眼科、皮肤治疗和医学影像等方面。
激光测距技术在测绘中的使用技巧
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激光测距技术在测绘中的使用技巧激光测距技术是一种基于光学原理的测量技术,广泛应用于测绘领域。
它以高频调制的激光束为测量载体,通过激光的光路延迟和光波频率的变化,可以精确测量目标物体的距离。
激光测距技术具有高精度、快速测量和广泛适用性等特点,因此在测绘中的使用也具有一定的技巧和要点。
首先,激光测距技术在测绘中的应用范围非常广泛。
无论是室内还是室外的测量场景,激光测距技术都能够发挥重要作用。
在室内环境下,激光测距仪可以准确测量建筑物、室内空间和装饰物的尺寸,为室内设计和规划提供重要依据。
在室外环境下,激光测距技术可以用于测量地形地貌、建筑物高度、道路距离等,有助于制作精确的地图和规划工程项目。
其次,激光测距技术在测绘中的使用需要注意一些技巧。
首先是安全问题。
激光测距仪的激光束具有一定的功率,不当使用会对人眼造成伤害。
因此,在使用激光测距仪时,要注意避免直接对准人眼测量,同时戴上适当的防护眼镜。
其次是杂散光的干扰。
激光测距仪在测量中可能会受到外界杂光的干扰,造成测量误差。
因此,在测绘现场应选择适当的测量环境,避免强光、闪光等干扰。
此外,激光测距技术在测绘中的精度应根据具体需求进行选择和调整。
激光测距仪的测量精度与其技术性能和价格相关。
一般来说,高精度的测量仪器价格较高,但能够提供更准确的测量结果。
因此,在测绘中选择适当的激光测距仪,根据实际需求进行测量精度的取舍,是非常重要的技巧之一。
除了激光测距技术的使用技巧外,还可以结合其他测绘技术和工具,实现更高效的测绘工作。
例如,可以将激光测距技术与GPS定位技术相结合,可以实现对大范围区域的精确定位和测量。
同时,还可以借助三维建模软件和CAD工具,将激光测距获取的点云数据进行处理和分析,生成更加详细和精确的地图和模型。
综上所述,激光测距技术在测绘中的使用不仅需要掌握相关的技巧和要点,还需要结合其他测绘技术和工具进行综合应用。
激光测距技术的应用范围广泛,可以满足室内外不同环境下的测量需求。
激光测角技术
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激光测角技术综述:光学测角法由于具有测量准确度高和非接触测量的特点,在角度测量中得到了越来越广泛的应用,而且在某些场合下正在逐渐取代机械式和电磁式测量方法。
本文介绍了几种激光测角技术的原理及发展方向。
正文:根据所测角度的大小,激光测角技术可以分为小角度测量和任意角度测量。
一、激光小角度测量技术1.光学自准直法自准直法就是在光学上使物体和像分别位于共轭平面上。
当物体发生转动时,物体在像面上所成的像点也随之发生移动,以光束投射到被测物体上,通过测量像点的移动量便可以求出物体转动的角度。
如下图所示,以准直激光作为入射光,经扩束后照射到被测物体上,光束被反射后经分束器由透镜2会聚到位置探测光电二极管上,测出物体转动前后反射到位置探测二极管上的光斑位移,根据位移与探测器到被测物间的距离之比,便可得到物体的转动角度。
自准直法原理简单,操作方便、易行。
测量分辨率与透镜2焦距有关,焦距越长分辨率越高,但透镜焦距过长就会产生仪器笨重和所占空间增大的问题;若对场地没有限制或精确度要求不是特别高,应用较为方便,可用于粗调激光谐振腔的平行等。
基于光学自准直法测角仪的测量范围一般都很小,通常在几分至几十分之间,测量可靠性和测量精度也不是很理想。
2.利用光学内反射原理进行小角度测量内反射法小角度测量技术就是利用全反射条件下入射光变化时反射率的变化关系,通过反射率的变化来测量入射角的变化的。
内反射法是由P.S.Huang等人提出来的,基本原理如下图左所示。
用该方法制成的测角仪体积可以做得很小,因此特别适用于较小空间中小角度的在线测量,可以做成抽珍式测角仪。
P.S.Huang等人还在此基础上制成了多次反射型临界角角度传感器,用加长的临界角棱镜代替图3的直角棱镜以增加反射次数,如下图右所示。
该仪器结构简单,成本低。
但其测量范围也很小,因此只能用于小角度测量,3弧分范围内分辨力为0.02弧秒。
台湾的Ming Hongchin等人在此原理的基础上,提出了全内反射外差干涉测角方法。
测绘技术中的激光测量方法与技巧
![测绘技术中的激光测量方法与技巧](https://img.taocdn.com/s3/m/1e85f6d9534de518964bcf84b9d528ea81c72fca.png)
测绘技术中的激光测量方法与技巧激光测量技术是一种非常重要且广泛应用于测绘领域的测量手段。
它以激光器发射出的激光束作为测量工具,通过测量光束的时间、强度等参数,进行各种测量和监测任务。
在测绘领域中,激光测量技术具有高精度、高速度以及非接触式测量等优点,已经成为测绘工作者必备的技术手段之一。
一、激光测距技术激光测距是激光测量技术中的一项基础工作,主要用于测量目标物体的距离。
激光测距技术通过测量激光束从发射到接收的时间来计算出目标物体与测量仪器之间的距离。
在实际应用中,激光测距技术可以通过单次测距和多次测距两种方式来实现。
单次测距适用于对静态目标进行距离测量,而多次测距则适用于对动态目标进行距离测量。
在激光测距技术中,准确标定激光器的发射和接收时间是非常重要的,关系到距离测量的准确性。
二、激光测角技术激光测角技术是测绘领域中常用的一种测量方法,主要用于测量目标物体的角度。
激光测角技术通过测量激光束相对于测量仪器的转角,来计算出目标物体的角度。
在实际应用中,激光测角技术可以通过机械式和电子式两种方式来实现。
机械式激光测角技术主要依赖于机械结构的旋转来实现角度测量,而电子式激光测角技术则通过传感器和电子元件来实现角度测量。
无论是机械式还是电子式激光测角技术,都需要对测量仪器进行准确标定,以保证角度测量的精度。
三、激光扫描技术激光扫描技术是激光测量技术中的一种重要应用,主要用于获取目标物体表面的三维信息。
激光扫描技术通过激光束在目标物体表面的扫描,记录下每个扫描点的距离和角度信息,再通过数据处理和分析,生成目标物体的三维模型。
在实际应用中,激光扫描技术可以分为主动扫描和被动扫描两种方式。
主动扫描是指激光器主动向目标物体发射激光束,并记录扫描点的信息;而被动扫描是指利用三维激光扫描系统对目标物体进行全方位的扫描,获取其表面的三维信息。
四、激光测绘中的数据处理技巧在激光测绘中,数据处理是非常重要的环节,直接关系到测量结果的准确性和可靠性。
了解测绘技术中的激光测量与激光扫描技术
![了解测绘技术中的激光测量与激光扫描技术](https://img.taocdn.com/s3/m/063b5764302b3169a45177232f60ddccdb38e678.png)
了解测绘技术中的激光测量与激光扫描技术激光技术在测绘领域的应用日益广泛,其中激光测量和激光扫描技术更是备受关注。
激光测量技术以其高精度、高效率和非接触的特点,成为现代测绘技术中的重要手段之一;而激光扫描技术则在三维地形测绘和建筑领域中展现出巨大的潜力。
本文将探讨测绘技术中的激光测量和激光扫描技术,并分析其应用和前景。
一、激光测量技术的原理和应用激光测量技术主要基于激光测距原理,利用激光脉冲的发射和接收时间差来计算被测物体的距离。
激光测距仪通过发射一束激光脉冲,并测量其从发射到返回的时间,根据光速和时间差可以得到被测物体的距离。
其高精度可以达到毫米级别,广泛用于地形测量、工程测量和机器人导航等领域。
激光测量技术的应用非常广泛。
在地理信息系统(GIS)中,激光测量技术可以提供精确的地面高程和地物位置信息,用于制作数字地形模型(DTM)和数字地面模型(DEM)。
在城市规划中,激光测量技术可以实现对地物的快速识别和建模,为城市设计和交通规划提供依据。
在建筑工程中,激光测量技术可以实现对建筑物的精确测量和三维重建,用于施工监测和效果展示。
此外,激光测量技术还可以应用于岩体测量、隧道勘探和海洋测量等领域。
二、激光扫描技术的原理和应用激光扫描技术是一种将激光束扫描到被测物体上,通过接收激光反射信号来获取物体表面形状的技术。
激光扫描仪通过测量激光束的方向和距离,可以获取物体的三维坐标和形状信息。
激光扫描技术具有非接触、快速、高精度的特点,可以实现对复杂形状和大范围区域的快速测量。
激光扫描技术的应用非常广泛。
在地形测绘中,激光扫描技术可以实现对地表形状、地貌和植被信息的获取,用于制作数字地形模型和地表覆盖分类。
在建筑领域,激光扫描技术可以实现对建筑物的真实建模,包括外部结构和内部构造,为建筑设计和修复提供数据支持。
在文物保护中,激光扫描技术可以实现对文物的非接触式测量和数字化保护,用于文物保护和修复的规划。
此外,激光扫描技术还可以应用于道路测量、矿山勘探和遗址探测等领域。
激光测量技术的基本原理
![激光测量技术的基本原理](https://img.taocdn.com/s3/m/10e790cc8662caaedd3383c4bb4cf7ec4afeb6e8.png)
激光测量技术的基本原理激光测量技术是近年来在科技领域中快速发展的一项重要技术,它具有高精度、非接触等优势,广泛应用于工业、医疗、航空等领域。
本文将介绍激光测量技术的基本原理和应用。
一、激光的特性激光是一种高度聚光的光束,具有高亮度、单色性和相干性等特点。
这使得激光成为一种理想的测量工具。
激光通过光的放大和生成过程,使光子在介质中发生受激辐射,产生具有特定波长和相位的光。
这种高度定向的光束可以准确地传播和聚焦,适用于各种精确测量需求。
二、激光测距原理激光测距是激光测量技术中的一种常见应用。
它利用激光在空气中传播速度恒定的特性,通过测量发射激光和接收激光的时间差,从而计算出目标与测距仪的距离。
激光经过目标表面反射后,由接收器接收,然后通过测量发射和接收时间之间的差值,根据光速进行距离计算。
激光测距的精度较高,尤其适用于需要远距离和高精度测量的场景。
例如,在地理测量、建筑测量中,激光测距技术可精确测量建筑物的高度、宽度和距离,大大提高了测量效率和准确性。
三、激光扫描技术激光扫描技术是激光测量技术的重要应用之一。
它通过激光束的扫描和接收反射信号,实现对目标物体三维形状的获取。
激光扫描仪通过发射激光束,扫描目标表面,并接收反射光的强度和时间信息。
利用激光的高亮度和相干性,激光扫描可以获得非常精确的三维数据。
激光扫描技术有广泛的应用领域,包括地质勘探、文物保护、医学影像等。
在文物保护中,激光扫描能够记录文物的三维形状,保护其原貌。
在医学影像中,激光扫描可以用于三维体素测量,提供更全面的图像信息,为医生的诊断和治疗提供更准确的依据。
四、激光测量在工业制造中的应用激光测量技术在工业制造领域有着广泛的应用。
例如,在汽车制造中,激光测量可以用于检测汽车车身的尺寸、形状和曲率等参数,以保证产品质量。
在航空制造中,激光测量可用于检测飞机外形曲面的完整性和精度,确保飞机的安全性和性能。
此外,激光测量还被广泛应用于材料测试和质量监控等领域。
激光测量技术在测绘中的优势与应用
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激光测量技术在测绘中的优势与应用近年来,随着科技的不断发展和进步,激光测量技术在测绘领域中的应用也越来越广泛。
激光测量技术以其高精度、高效率和非接触等特点,成为测绘领域中不可或缺的工具。
本文将介绍激光测量技术在测绘中的优势以及其具体应用。
首先,激光测量技术具有高精度的优势。
激光作为一种高度聚焦的光束,可以准确检测出目标物体的位置和形状。
与传统的测量方法相比,激光测量技术能够提供更加精确的测量数据,从而能够满足测绘领域对于精度的要求。
在大型工程测量中,激光测量技术已经取代了传统的测量方法,成为测绘人员的重要工具。
其次,激光测量技术具有高效率的优势。
在传统的测量方法中,需要徒步进行测量,不仅费时费力,还容易受到外界环境因素的影响。
而激光测量技术可以通过自动化设备进行测量,仅需几秒钟甚至几毫秒即可完成一次测量。
这大大减少了测绘人员的工作量,提高了工作效率。
在进行大规模测绘工作时,激光测量技术能够显著减少测量时间,提高测绘效率。
此外,激光测量技术具有非接触的优势。
传统的测绘方法中,需要与被测对象直接接触,这不仅对被测对象产生了影响,还可能给测绘人员带来一定的危险。
而激光测量技术通过光束扫描或射线发射进行测量,完全实现了与被测对象的非接触。
这不仅可以保护被测对象的完整性,还能为测绘人员提供一个更加安全的工作环境。
激光测量技术在测绘中的应用非常广泛。
首先,激光测量技术在地形测量中起到了至关重要的作用。
借助激光测量技术,测绘人员可以迅速获取地面的高程数据,制作数字高程模型(DEM),为土地规划和地质科研提供参考。
其次,激光测量技术在建筑测量中也具有广泛应用。
通过激光扫描仪,可以实现对建筑物的立体扫描,建立建筑物的三维模型,为建筑施工和设计提供基础数据。
此外,激光测量技术还广泛应用于道路勘测、隧道测量、航空测绘等领域,为各类工程测绘提供了强大的支持。
总之,激光测量技术以其高精度、高效率和非接触的优势,成为测绘领域中不可或缺的工具。
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激光测量技术第一章 激光原理与技术1、简并度:同一能级对应的不同的电子运动状态的数目;简并能级:电子可以有两个或两个以上的不同运动状态具有相同的能级,这样的能级叫 简并能级2、泵浦方式:光泵浦,电泵浦,化学泵浦,热泵浦3、激光产生三要素:泵浦,增益介质,谐振腔阀值条件:光在谐振腔来回往返一次所获得光增益必须大于或者等于所遭受的各种 损耗之和.4、He-Ne 激光器的三种结构:【主要结构:激光管(放电管,电极,光学谐振腔)+电源+光学元件】 1)内腔式;2)外腔式;3)半内腔式5、激光器分类:1)工作波段:远红外、红外激光器;可见光激光器;紫外、真空紫外激光器;X 光激光器2)运转方式:连续激光器;脉冲激光器;超短脉冲激光器6、激光的基本物理性质:1)激光的方向性。
不同类型激光器的方向性差别很大,与增益介质的方向性及均匀性、谐振腔的类型及腔长和激光器的工作状态有关。
气体激光器的增益介质有良好的均匀性,且腔长大,方向性 ,最好!例1:对于直径3mm 腔镜的632.8nmHe-Ne 激光器输出光束,近衍射极限光束发散角为2)激光的高亮度。
3)单色性。
激光的频率受以下条件影响:能级分裂;腔长变化←泵浦、温度、振动4)相干性:时间相干性(同地异时):同一光源的光经过不同的路径到达同一位置,尚能发生干涉,其经过的时间差τc 称为相干时间。
相干长度: 例 : He-Ne laser 的线宽和波长比值为10-7求Michelson 干涉仪的最大测量长度是多少? 解: ,最大测量长度为Lmax=Lc/2=3.164m 。
空间相干性(同时异地):同一时间,由空间不同的点发出的光波的相干性。
7、相邻两个纵模频率的间隔为谐振腔的作用:(1)提供正反馈;(2)选择激光的方向性;(3)提高激光的单色性。
例 设He-Ne 激光器腔长L 分别为0.30m 、1.0m,气体折射率n~1,试求纵模频率间隔各为多少?8、激光的横模:光场在横向不同的稳定分布,激光模式一般用TEMmnq 表示原因:激活介质的不均匀性,或谐振腔内插入元件(如布儒斯特窗)破坏了腔的旋转对称性。
激光横模形成的主要因素是谐振腔两端反射镜的衍射作用,光束不再是平行光,光强也改变为非均匀的。
λλν∆=∆=∆=//2c t c L c 1=∆c ντm L c 328.6/2=∆=λλrad d 4102/22.1-⨯≈≈λθnL C2=∆νHz 105.10.1121031.0m,Hz 1053.012103,m 30.02882881⨯=⨯⨯⨯=∆=⨯=⨯⨯⨯=∆==∆νννL L nL c9、稳频的必要性:在精密计量中,通常以波长为基准, 测量精度很大程度上决定于波长的精确程度。
要求:激光器输出单频的同时,频率变动尽可能小。
表示频率变动的两个物理量:频率稳定度 频率再现性 频率漂移远大于线宽极限!!10、引起频率变化原因:1)温度:任何材料的物体的线性尺寸都会随温度而变化,同时,温度变化会引起介质折射率的变化;2)振动:振动会引起反射镜位置变化、激光管变形,使腔长发生变化;3)大气的影响:外腔式氦氖激光管,谐振腔的一部分暴露在大气之中,大气的气压和温度的改变影响折射率,使谐振频率发生变化。
11、稳频方法:1)被动稳频:控制温度;腔体材料互补;防震、密封2)主动稳频:基本原理:采用电子伺服控制激光频率,当激光频率偏离标准频率时,鉴频器给出误差信号控制腔长,使激光频率自动回到标准频率上。
12、主动稳频方法:1)兰姆(Lamb)下陷法Lamb 下陷:由于增益介质的增益饱和,在激光器的输出功率P 和频率v 的关系曲线上,在中心频率v0处输出功率出现凹陷的现象稳频原理:利用激光器的输出功率P 和频率v 的关系曲线上的凹陷反应,在凹陷处输出功率随频率变化比较敏感,使激光器的频率起伏值Δv 转换成输出功率的起伏值ΔP ,从而获得误差信号,用此误差信号反馈控制谐振腔的长度,使激光器输出频率趋近中心频率v0。
2)饱和吸收法原理:利用外界频率标准进行高稳定度的稳频方法3)塞曼(Zeeman)效应法塞曼效应:原子能级在磁场作用下发生分裂的现象。
特点:由塞曼效应而分裂的两条谱线,不仅在频率上有差别,而且偏振态也不同。
双频激光器:由塞曼效应制成的激光器。
稳频方法:纵向塞曼稳频、横向塞曼稳频、塞曼吸收稳频。
纵向塞曼效应:激光器产生频率较低的右旋圆偏光和频率较高的左旋圆偏光。
稳频方法:测出二圆偏振光输出功率之差值,以此作为鉴频误差信号,再通过伺服控制系统控制激光器腔长。
13、激光调制可分为: 内调制和外调制14、电光效应:某些材料在外加电场的作用下,其折射率发生变化。
弹光效应:当一块各向异性的透明介质受外力作用时,介质的折射率发生变化的现象。
声光效应:声波作用于介质时所引起的弹光效应;超声波在声光介质中传播时,介质密度呈现疏密的交替变化,导致折射率大小的交替变化,此时介质可等效为一块相位光栅,引起入射光波衍射。
旋光效应:当一束线偏振光通过某种物质时,光矢量方向会随着传播距离而逐渐转动。
【旋光现象与双折射现象的对比:双折射现象是指在各向异性介质中的二正交线偏振光的传播速度不同;旋光现象是指在旋光介质中的二反向旋转的圆偏振光的传播速度不同。
】磁光效应:在强磁场的作用下,物质的光学性质发生变化。
磁致旋光效应(法拉第效应Faraday effect ):在强磁场的作用下,本来不具有旋光效应的物质产生了旋光性质。
15、米定义的复现:飞行时间法;真空波长法;稳频激光器。
/v S v v=∆/v R vδ=第二章激光干涉测量技术1、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,非接触测量,具有很高的测量灵敏度和精度。
常用干涉仪:迈克尔逊干涉仪、马赫-泽德干涉仪、斐索干涉仪、塞曼-格林干涉仪。
激光干涉测量一般是:1)相对测量2)增量式测量3)中间过程不可忽略,要监视整个测量的过程。
2、干涉仪光路系统主要包括:光源、分束器和反射器。
激光干涉仪常用的分光方法:分波阵面法、分振幅法、分偏振法(PBS)、衍射分光法激光干涉仪常用的反射器:平面反射器,特点:对偏转将产生附加的光程差角锥棱镜反射器,特点:可消除偏转将产生附加的光程差,抗偏摆和俯仰直角棱镜反射器,特点:只对一个方向的偏转敏感猫眼反射器,特点:透镜和反射镜一起绕C点旋转,光程保持不变;容易加工,不影响偏振光的传输3、常用移相器种类:机械法移相、阶梯板和翼形板移相、金属膜移相、分偏振法移相。
4、按照分光原理,光谱仪器可分为三类:棱镜光谱仪、光栅光谱仪、干涉光谱仪。
基于干涉原理的典型光谱仪器:法珀干涉仪、傅立叶变换干涉仪。
5、单频激光干涉仪的特点:测量精度高,但前置放大器为直流放大器;对环境要求高,不允许干涉仪两臂光强有较大的变化;6、光学拍频原理:两个振幅相同、振动方向相同,且在同一方向传播,频率接近的两单色光叠加也能产生干涉,这种特殊的干涉称为光学“拍”。
塞曼效应和声光调制是实现光学“拍”的常用方法。
7、利用激光移相相干测试技术可以快速而高准确度地检测波面面形误差,可达到1/100波长的测试不确定度。
8、全息技术的基本原理:两步成像即全息图的记录和物光波的再现。
全息干涉测量技术:实时法、二次曝光法、时间平均法。
由于全息图再现具有三维性质,故用全息技术就可以从许多不同视角去观察一个形状复杂的物体,一个干涉测量全息图可相当于用一般干涉测量进行的多次观察。
9、激光散斑干涉测量技术,特点:记录和再现本质上与全息干涉测量相同,但在形式上更加灵活,即不仅可以用光学方法实现,还可以用电子学和数字方法实现。
10、散斑:当一束激光照射到物体的粗糙表面(例如铝板)上时,在铝板前面的空间将布满明暗相间的亮斑与暗斑,这些亮斑与暗斑的分布杂乱,故称为散斑(Speckle)。
11、散斑形成条件:1)必须有能发生散射的粗糙表面;为了使散射光较均匀,则粗糙表面的深度必须大于光波波长。
2)入射光的相干度足够高,如使用激光。
12、直接散斑:由粗糙表面的散射光干涉而直接形成的成像散斑:经过一个光学系统,在它的像面上形成的散斑,也称为主观散斑。
13、激光散斑干涉测量技术:被激光照射的粗糙物面在透镜的像面上形成散斑图,此方法称散斑照相。
同全息一样, 散斑照相并不能提供测量的一些信息。
如果利用全息技术记录某一时刻的散斑信息, 利用变化前后形成的散斑干涉, 可以进行测量工作。
14、常用的光纤干涉仪结构型式:迈克耳逊(Michelson)光纤干涉仪、马赫-泽德(Mach-Zehnder)光纤干涉仪、萨格奈克(Sagnac)光纤干涉仪、法布里-珀罗(Fabry-Perot)光纤干涉仪。
15、合成波长:双波长激光器发出的波长为λ1 和λ2的光,其干涉条纹由光电探测器接收,探测器输出一个受空间频率调制的波长为λs的空间拍波。
第三章 激光衍射测量技术 1、单缝衍射测量原理:观察屏上的光强分布 测量分辨力是指激光单逢衍射能分辨的最小量值,衍射测量灵敏度 ——缝宽b 越小,级数越高,L 越大, 波长越长, 分辨力越高。
例: 2、激光衍射测量方法:间隙测量法、反射衍射测量法、分离间隙法、互补测屏法、爱里斑测量法、衍射频谱检测法。
反射衍射测量法:利用试件棱缘和反射镜构成的狭缝来进行衍射测量的。
特点:灵敏度提高一倍;入射光可以以一定角度入射,布置方便。
3、常用衍射测量的器件:PD 、二分型的硅光电池、四分型的硅光电池、一维/二维PSD 、CCD (二维或线阵)。
4、防止振动/跳动:隔振 扩束 透镜成像5、测量方法:直接测量:CCD ,转镜/狭缝扫描式(测量时间),一般测量Xk 或者S, 由d=kL λ/Xk=L λ/s 求出。
间接测量: PD 、二分型的硅光电池、四分型的硅光电池、一维/二维PSD 、测量明/暗条纹的移动量的大小。
6、光学接收器件的选择与布置:衍射级数的选择一般2,3级、条纹计数越大(相对测量),越灵敏, 但是强度变弱、光电器件尺寸一般不要超过条纹间距、条纹移动量不应该超过器件的尺寸或者条纹间隔、否则容易发生误判。
第四章 激光准直及多自由度测量1、直线度误差是指被测实际轮廓线相对于理想直线的变动量;直线度测量是平面度、平行度、垂直度等几何量测量的基础。
2、激光准直仪按工作原理可分为:1) 振幅测量法 2) 干涉测量法 3) 偏振测量法3、振幅(光强)测量法:以激光束的强度中心作为直线基准,在需要准直的点上用光电探测器接收它,光电探测器一般采用光电池或PSD 。
由四象限光电池两对象限输出电压的差值决定光束中心位置。
振幅测量型准直仪提高基准精度的常用方法:菲涅耳波带片法、位相板法、双光束法。
1)菲涅耳波带片法:十字划线,是干涉形成的,有良好的抗干扰能力, 光强分布均匀,经过扩束后照射波带片,避免的激光光束的漂移及振动因素的影响。