基于多色散斑延长效应的表面粗糙度测量及影响因素分析

粗糙表面在多波长激光束照射下形成的多色散斑场显示出散斑延长效应,利用此效应可以测量表面粗糙度,并且测量结果在一定条件下不受粗糙表面横向特征的影响。通过模拟计算随机粗糙表面的多色散斑场,以空间平均的多色散斑场局部自相关函数研究了平均散斑延长率〈χ〉对表面轮廓均方根偏差σh的依赖关系,分析了测量系统因素,如入射激光波长组合、成像器件光敏单元尺寸和动态范围对测量结果的影响。结果表明,以空间平均的局部自相关函数代替集平均的散斑自相关函数描述多色散斑延长效应是有效的;为达到一定的粗糙度测量精度,应选择合适的入射激光波长组合和合适的成像器件光敏单元尺寸。     

声光衍射法测量液体中超声声强的数据处理方法

为将半导体激光器用于构建声光效应及声速声强测量教学实验装置,推导了超声光栅远场衍射光场分布,给出了超声光栅相位调制系数分别与声强和各级衍射光强度的关系,总结了从衍射光场图像提取声强值的数据处理方法.通过建立交替使用氦氖激光器或半导体激光器的实验系统,进行了液体中超声声强测量的比较实验,验证了半导体激光器作为光源实现声光衍射法超声声强测量的可行性.     

液体脉冲光声信号的增强

本文研究了用PZT传感器作液体脉冲光声信号增强的若干因素,其中包括PZT响应频率匹配,多层PZT积叠,光束聚焦及溶剂增强等。实验结果表明,这些措施都能使光声信号增强,有效地提高光声检测的灵敏度。     

池后透镜对探测束非聚焦脉冲热透镜信号特性的影响

用探测束聚焦构型，试验了池后透镜的焦距和位置对同轴脉冲热透镜信号特性及其远场信号强度分布的影响。讨论了构型几何参之间的关系。在选定条件下，测定ＣＣｌ４中的苯，可测最低浓度１．１２×１０＾－＾３ｍｏｌ／Ｌ，相当于４．５×１０＾－＾７ｃｍ吸收。     

角度散斑相关方法表面粗糙度测量实验

基于角度散斑相关原理开展了对喷砂表面粗糙度样块的粗糙度测量实验研究.通过对散斑图像数据的处理和分析,提出了求取角度散斑相关系数最大值的滑动相关算法.该算法能有效克服表面小平度、波度等因素序不利影响.从最佳测量条件出发,提出了最佳入射角增量的概念,并在此基础上形成了包括散斑图像采集过程币图像数据处理方法在内的一整套表面粗糙度测量方法.该测量方法的核心是对被测表面的多个激光照明区域币多个激光入射角下的远场散斑图像的采集及数据处理.实验结果表明,应用本测量方法得到的轮廓均方根偏差磊佳估计值d.与表面样品给定的轮廓算术平均偏差Ra成很好的线性关系.