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。根据激光器输出的两圆偏振光光强的差别来判断谐振频率偏离中心频率的方向和程度。

15、以塞曼效应产生双频激光进行稳频用在干涉仪上有什么特点？（交流、外差干涉仪）

由双频激光器构成的干涉仪具有较强的抗干扰能力，可用于工业中的精密计量。

16、激光调制：声光、电光、磁光。磁光主要用在光学隔离器。声光调制由于

是布拉格声光衍射，可以使一级光产生平移，产生双激光。

17、左旋圆偏光和右旋圆偏光即使有相位差，合成后仍为线偏光。

18、单频激光干涉仪组成：1.激光干涉仪光路系统2.干涉条纹计数和处理测量结果的电子系统3.机械系统

激光干涉仪光路系统主要包括：光源、分束器和反射器。常用的光源为He-Ne 激光器：（激光的功率和频率稳定性高、连续方式运转、在可见光和红外光区域有谱线）

19、激光干涉仪常用的分光方法（1）分波阵面法（2）分振幅法

（3）分偏振法（PBS）（4）衍射分光法

20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）21、单频激光干涉仪为什么需要移相，移相后信号有何特点？双频激光干涉仪需要移相吗？

双频激光干涉仪不需要移相，因为它有一个载波信号，频率的变大和变小就对应着反射镜的移动的方向向近端移还是向远端移。

22、单频激光干涉仪有什么缺点，双频激光干涉仪有什么优点，设计的出发点是什么？

23、塞曼效应和声光调制是实现光学“拍”的常用方法。

24、利用激光移相干涉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。是测量粗糙度的重要方法。

25、什么是全息？

透射光的一部分就能重新模拟出原物的散射波前，重现一个与原物非常逼真的三维图像。

26、全息技术两步成像即全息图的记录和物光波的再现。

27、全息干涉测量技术特点：

1）一般干涉测量只可用来测量形状比较简单的高度抛光表面的工件，

而全息干涉测量能够对具有任意形状和粗糙表面的三维表面进行测量，精度可达光波波长数量级。

2）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。

3)全息干涉测量可以对一个物体在两个不同时刻的状态进行比对，因而可以探测物体在一段时间内发生的任何改变。

4)不足：测量范围小，仅几十微米左右。

28、光学粗糙表面检测的干涉测量方法，散斑干涉测量。

概念：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）。

实质：经粗糙表面漫反射后的光，空间干涉的结果，所以不是物面的像，其分布与被照射的表面有关。

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。

散斑类型：自由空间散斑，像面散斑。有什么不同？

29、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。

30、电子散斑技术：用视频摄像系统代替照相处理，用电子技术和计算机技术代替光学记录技术。