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相似文献
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1.
载频调制大剪切电子散斑干涉系统   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
孙平  韩青  王晓凤 《应用光学》2006,27(5):380-384
大剪切电子散斑干涉技术不需要引入参考光,具有条纹质量好等特点。提出将干涉场的载频调制技术引入到大剪切电子散斑干涉中,可形成具有载频调制功能的新的电子散斑干涉系统。该系统具有对测量环境的隔振振动要求低,能方便定量求解物体的变形场等优点。首先讨论大剪切载频的调制机理,然后利用中心加载、周边固定的圆盘进行典型实验,设计了可用计算机控制且可对参考物进行精确偏转的步进电机系统,进而实现了对电子散斑干涉场的自动控制调制。最后,利用傅里叶变换法对调制条纹进行解调,解调出变形场的相位,并通过相位与位移的转换计算,得到精确的物体变形场。实验结果证明,该系统能够调制电子散斑干涉场,求解物体的位移场。  相似文献   

2.
电子散斑干涉位移场分离技术及其在三维测量中的应用   总被引:6,自引:3,他引:3  
孙平  张丽  陶春先 《光子学报》2005,34(7):1074-1077
提供了一种可将离面位移与面内位移分离的三维位移场测量方法.在双光束电子散斑干涉中增加参考光,使这一路参考光为两光束所共用.两束光各自独立地对变形物体进行测量,结合相移技术,可分别得到包含离面和面内位移信息的二幅位相图.只需简单的位相运算就能够将面内位移场与离面位移场分离.在竖直方向上,采用两光束对称照明被测物,直接测量面内位移竖直方向分量.本文将该技术应用到柴油机油泵测量上,得到了油泵的三维位移场.该技术为三维位移场的测量提供了一种新的有效途径,也为柴油机零部件的强度和刚度分析评价提供了新的方法.  相似文献   

3.
大剪切电子散斑干涉的载频调制与位移场测量   总被引:6,自引:0,他引:6  
将电子散斑干涉场的载波调制引入到大剪切电子散斑干涉中,通过对参考物的微小偏转引入载波条纹;利用傅里叶变换法,解调出了变形场的相位,从而实现了物体变形场的精确测量。讨论了大剪切载频的调制机理,理论分析表明,调制条纹的空间频率与参考面偏转的角度成正比;因此,控制参考面的偏转角度可实现不同位移量系统的调制。利用中心加载周边固定圆盘进行了典型实验,实验结果证明在大剪切电子散斑干涉技术中可以通过参考面的旋转高质量地实现电子散斑干涉条纹的调制,求解位移场。该系统具有系统简单,不需要专门引入参考光,条纹质量好等优点。该技术可扩展电子散斑干涉的应用范围,有一定的实际应用价值。  相似文献   

4.
在电子散斑干涉中利用反相位法进行三维变形测量   总被引:4,自引:0,他引:4  
提出一种可将离面位移与面内位移分离的三维位移计算方法。在双光束电子散斑干涉系统中增加一路参考光,使这一路参考光为两光束所共用。两束光各自独立地对变形物体进行测量,分别计算相位分布,并对其中之一进行反相位计算。理论分析表明,对二路检测光所得到的相位进行相减运算,就能够较好地减少电子噪声的影响,分离面内位移场与离面位移,实现物体变形的三维测量。介绍该方法的原理,并利用典型实验证实了该方法的可行性。  相似文献   

5.
郭媛  刘丹丹  毛琦 《应用光学》2017,38(5):777-783
为使仅适用于静态测量的空间相移剪切散斑干涉系统可用于物体变形的动态测量,在对传统剪切散斑干涉系统加以改进的基础上,提出一种物体变形动态检测方法。将检测系统中的压电陶瓷控制器用参考镜代替,减少了物理装置控制与执行的时间。对于物体发生变形的同一状态,仅需采集一幅干涉图像即可满足后期计算,加以二维连续小波滤波和最小二乘相位解包算法,能满足物体变形动态在线检测的需求。理论和实测实验表明,该方法能快速可靠地检测出物体动态形变,整个系统的最大误差范围在-1.5 rad~1.5 rad之间,整个检测过程最大误差百分比为6.4%,有较高的精度和实用性,为新型剪切散斑干涉测量系统的改进和设计提供参考。  相似文献   

6.
孙平  李兴龙  孙海滨  李峰 《光子学报》2014,43(9):912001
将涡旋光应用于电子散斑干涉,测量变形物体的离面位移.把传统的电子散斑干涉测量技术与液晶空间光调制器相结合,将所获得的涡旋光作为参考光或者物光进行变形测量.推导出物光为平面光、参考光为涡旋光,和参考光、物光均为涡旋光时物体变形后的干涉强度公式,模拟计算了变形后的干涉图样,分析了变形图样的特征.运用四步相移方法得到了物体的变形相位公式,通过解包裹得到了物体的变形相位.模拟计算得到的三维相位分布图与物体离面位移的变形相位理论值的三维分布图相吻合.模拟实验结果表明,涡旋光可以应用于物体的变形测量,为变形测量提供新的途径.  相似文献   

7.
孙海滨  孙平 《光子学报》2016,(11):135-139
设计了基于光学涡旋相移技术的离面位移测量实验方案,实现了电子散斑干涉中相移的数字控制.该方法利用输入液晶空间光调制器中的叉形光栅产生涡旋光束,通过涡旋光束绕轴的旋转产生相移;同时,产生的涡旋光束又作为参考光与物光干涉.实验中,在物体发生离面位移前后依次输入四幅叉形光栅,产生相移步长为π/2的涡旋光束,利用CCD获得涡旋光与物光的干涉光场,从而获得离面位移场的包裹相位;再通过解包裹,获得物体离面变形的相位变化.光学涡旋相移法可应用于离面位移测量.  相似文献   

8.
平行式向列液晶实现相移剪切电子散斑干涉术的研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
姜力军  刘伟 《光学学报》1996,16(2):44-247
研究了向列型液晶的相位调制特性,采用平行式向列液昌作为相移器建立了相移剪切电子散斑干涉计量系统。该方法将相移技术引入到剪切电子散斑干涉术中,提高了检测精度,采用了相关条纹法求解相位,简化了计算;相移方法简单,可靠。用该系统进行应变场的测量实验,取得了满意的效果。  相似文献   

9.
孙平  刘斌  王晓凤  韩青 《光子学报》2011,40(3):393-396
在剪切电子散斑干涉中,由于错位的二物光束同向传播,很难将二物光分开引入附加相位的方法来实现相移.平移棱镜相移法可以在二束物光不分开的情况下实现相移.本文对平移棱镜相移法进行了理论分析,证明平移棱镜可以引入稳定、线性的附加相位,给出了附加位移与附加相位之间的关系式.利用周边固定、中心加栽的圆盘进行实验,给出了实验结果,证...  相似文献   

10.
孙平  刘斌  王晓凤  韩青 《光子学报》2014,40(3):393-396
在剪切电子散斑干涉中,由于错位的二物光束同向传播,很难将二物光分开引入附加相位的方法来实现相移.平移棱镜相移法可以在二束物光不分开的情况下实现相移.本文对平移棱镜相移法进行了理论分析,证明平移棱镜可以引入稳定、线性的附加相位,给出了附加位移与附加相位之间的关系式.利用周边固定、中心加载的圆盘进行实验,给出了实验结果,证明平移棱镜相移法可以有效地从干涉条纹中定量提取位移导数信息.  相似文献   

11.
A method for analyzing the fringe patterns obtained from a wavelength-scanning interferometer is proposed. It is based on phase retrieval with the phase-shifting method and derivation of its slope along the wave number axis. The accuracy and the error sources are estimated by experiments, in which a laser diode under small wavelength-modulation (-95pm) is used as the light source. A conventional piezoelectric phase shifter was used for a phase shifter. This technique can be applied to profile measurement of stepped objects located across the zero-path position.  相似文献   

12.
13.
相移测量技术中相移器研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
范华  张弛  任雅萍  谭玉山 《应用光学》1998,19(6):34-37,33
本文介绍一种用于相移测量技术的相移器。该相移器由计算机通过D/A接口板自动控制输出电压幅度,其电路采用闭环控制,位移由压电晶体产生,具有很高的电压稳定度(01%)和较小的相移误差(小于3°)。描述相移器的结构、驱动源工作原理及相移器标定方法  相似文献   

14.
The Jamin shearing interferometer is very useful in wavefront testing, especially for the low coherent light. Based on this interferometer, a polarization phase-shifting Jamin shearing interferometer is proposed to improve the performance. In the interferometer, two interference beams are linearly polarized and a polarization phase shifter is applied to realize the phase shifting. Different types of configurations of the interferometer are given. With phase-shifting interferograms, the precision of the interferometer can be improved. The interferometer is kept as an equal optical path system and its shearing amount remains changeable with simple structure and easy operation. In experiments, phase-shifting interferograms are obtained by rotating the analyzer. The usefulness of the interferometer is verified.  相似文献   

15.
用于面形测量的光纤投影器相移和频移特性   总被引:2,自引:0,他引:2  
提出了一种光纤投影器产生相移和频移的方法,给出了光纤投影器相移和频移特性的理论与实验相一致的结果。光纤投影器利用双光束干涉产生正弦调制的结构光场,通过在一路光中引入压电陶瓷PZT,调节PZT的驱动电压来改变双光纤中光波的光程差,从而使干涉条纹产生相移,得到相移随驱动电压的变化曲线;频移是采用移动光纤投影器到接收屏距离的方法来改变干涉光场的空间频率,给出了变频条纹的傅里叶频谱,得到干涉光场的相对空间频率,将其与理论值相比较,给出二者之间的线性关系曲线,从而证明了干涉光场相对空间频率与投影器到接收屏距离成反比的关系。  相似文献   

16.
用于位移精密测量的光外差马赫-泽德干涉仪   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文介绍了我们研制的用于位移精密测量的光外差马赫-泽德干涉仪。由于在光路设计中采用了共光路的布置,共模抑制技术得以实现,环境干扰产生的噪声得到很好的消除,相位检测的稳定性和精度大大提高。使用该干涉仪测量了一台在光学相移器内PZT微位移驱动装置的电压-位移关系。测量结果具有良好的线性和重复性,与预期相符。根据测量数据分析,该光外差干涉仪具有3nm的位移测量精度。  相似文献   

17.
随着太赫兹技术及其应用的快速发展,各类太赫兹控制器件需求也随之增加,作为太赫兹系统重要器件之一,太赫兹波移相器成为当前研究热点。已有移相器存在着尺寸较大、结构复杂、相移量较小等问题,为克服上述缺陷,提出一种光栅-液晶复合结构太赫兹移相器,该器件结构为石英、石墨烯、液晶盒、光栅结构、石墨烯和石英组成。通过改变石墨烯电极上电压,使液晶折射率发生改变,相移器的相位因折射率改变而发生变化,通过控制外加电压可以实现对太赫兹波相移量有效调控。计算结果表明,该移相器在0.39~0.46 THz频率范围内实现了400°相移量,回波损耗小于-11 dB,在频率0.43 THz处,最大相移量达到422°。太赫兹波入射角在0°~30°范围内变化,移相器的相移量保持不变,而且该器件对入射太赫兹波偏振态不敏感。所设计的太赫兹移相器具有相移量大、结构尺寸小等优点,在未来的太赫兹通信、安检、医疗、传感、成像等领域中具有广阔的应用前景。  相似文献   

18.
描述一种可靠性、价格、能耗和体积诸方面都优于机械相位调节器的新型电控移相器,它的工作原理基于矢量合成,故定名为矢量合成移相器。并已在兰州重离子加速器相位稳定系统0号、4号、6号机柜中代替机械相位调节器,取得了令人满意的结果。  相似文献   

19.
A Fizeau interferometer based set up for measurement of surface forms of plane optical surfaces has been discussed. Phase shifting interferometry has been applied using polarization phase shifter. A linearly polarized (632.8 nm) He–Ne laser has been used as the source. Light reflected from the object and the reference/master surfaces are made circularly polarized in opposite senses by means of two properly oriented quarter wave retardation plates placed at appropriate positions, one inside and other outside the interference cavity of the interferometer, and phase shifts are introduced between the object and the reference/master waves by varying angular orientation of a polarizer/analyzer. Final result is made free from any residual wave-front aberrations introduced by the (intra-cavity) wave plate by subtracting phase values obtained by PSI technique between a high optical quality master surface and the reference surface from that obtained for the test object surface with respect to the same reference surface for each point of the interference field. Results are shown for a plane surface.Advantages of the technique presented are linearity and high accuracy in phase stepping, no perturbation of the interference cavity during the phase shifting and possibility of real time or dynamic interferometry.  相似文献   

20.
Mirau相移干涉法测量微透镜阵列面形   总被引:3,自引:3,他引:0  
焦国华  李育林  胡宝文 《光子学报》2007,36(10):1924-1927
基于Mirau相移干涉法,在实验室环境下对微透镜阵列的微表面形貌进行了轮廓测量.实验使用He-Ne激光器作为光源,干涉成像系统由Mirau干涉物镜和其他光学元件组成.在实验中使用压电陶瓷执行器作为相移器,通过5步相移法计算待测表面形貌.实验结果表明,基于Mirau相移干涉法对微透镜阵列面形的测量,水平分辨率达到1.1 μm,垂直测量准确度达到6.33 nm,垂直测量范围为5 μm.对于微透镜阵列的面形测量,通过将微透镜阵列划分为若干微小区域以保证局部面形最大高度小于5 μm,然后辅以精密平移机构进行若干次5步相移法测量局部面形,再利用相位重建所得的数据进行拼接和3D轮廓重建,最终得到整个微透镜阵列的精确微表面形貌.  相似文献   

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