基于图像处理的光学谐振腔自准直研究方法

针对我国氧碘化学激光器输出能量不断提高的情况下,主要限制光束质量的因素之一是出光过程中的光腔失调,提出了一种基于图像处理的光学谐振腔自准直研究方法。该研究方法利用氦氖穿腔光通过凹腔镜中心孔,并在凸腔镜后方放置工业相机,在屏幕上方形成一个干涉同心圆环。通过借助OpenCV库中二值化、霍夫圆检测等图像处理的方法,获得干涉同心圆环的圆心坐标,再通过以圆心为中心将图像分成上下左右四个部分,通过判断这四部分亮点像素的数量差值来预估干涉同心圆环的偏移状态,进而获得空腔条件下光学谐振腔发生变化的理论判据。实验结果表明,该方法可以获得相当精准的光学谐振腔失调判据,其失调判据选取左右亮点像素差值30000,上下亮点像素差值45000,为今后失调判据与步进电机自动调腔的结合做好充足的准备。     

反射法和自准法测三棱镜顶角的比较

通过对反射法和自准法测量三棱镜顶角的比较,从测量的准确程度以及实验过程中操作容易程度来看,自准法更适合测量三棱镜顶角。     

红外光学材料折射率温度系数测量装置

本文介绍一台红外光学材料折射率温度系数测量装置。该装置是由温控系统、精密测角系统、光学系统和电器控制系统等组成的一台高精度全自动化测量系统，采用改进的自准直法测量折射率温度系数值。该装置达到的主要技术指标：工作波长为2～12μm，温度范围为-50～150℃，测量不确定度为3%，可满足各种红外光学材料折射率温度系数测量的要求。利用该装置对红外材料锗折射率温度系数值进行了测量，并对测量数据进行了报道。     

折转光管在光电瞄准系统中的应用

介绍了折转光管在瞄准系统中的使用位置、结构、工作原理和装调方法,分析了折转光管安装误差和两块平面反射镜之间的装调误差对方位传递精度的影响。使用MATLAB软件编程、计算、绘制出方位传递误差和高低传递误差的统计直方图,其分析结果为折转光管的装调提供了指导数据。计算分析表明,影响折转光管方位传递误差的主要因素是折转光管中两平面反射镜的装调误差,只要两平面反射镜的装调满足技术要求：方位误差≤4”、高低误差≤0．5’,即使折转光管在3个方向的安装误差极限值达到15°,也可满足折转光管方位传递误差≤10”的设计要求。     

关于测量三棱镜顶角的两种方法比较

通过对自准法和平行光法测量三棱镜顶角的实验调节过程进行比较,对这两种方法测量的数据结果进行对比分析,得出实验中使用自准法测量顶角是一种测量精度和测量方法都更实用的方法。     

五角棱镜在方位对准中的应用

从棱镜调整理论出发，推导出准直光路中棱镜作用矩阵的变换公式，根据五角棱镜的原理和特性，讨论位于方位对准光路中的五角棱镜安置误差对对准精度的影响，并给出这一影响的精确表达式。     

船体三维角度变形的自准直干涉测量方法

以自准直原理基础,将光栅干涉原理引入,提出了一种能对船体三维变形测量的自准直干涉法。分析了测量三维角度变形的自准直干涉原理,并根据该原理设计了光学系统,系统主要包括两个主光路,自准直光路和光栅干涉光路,并且两路光部分共光路。自准直光路可以实现船体的二维测量;自准光栅的像和反射光栅干涉可测量船体的另一维变形,从而实现了船体三维变形的测量。给出了计算三维角变形的理论公式,最后进行了精度分析。试验结果表明,在±30′的视场范围内,系统精度达到2″,该方法不仅适用于船体也适用于其它物体三维角度变形的测量。     

Refractive-index dispersion measurement of bulk optical materials using a fiber raman laser widely tunable in the visible and near-infrared

We propose a simple, highly sensitive fiber-optic autocollimation method for refractive-index dispersion measurement of solid-state and liquid bulk optical materials using a double-pass fiber Raman laser with Littrow-prism-tuned emission. The optical fiber is a key element of the scheme and serves simultaneously as a point laser source for the test, as a highly sensitive point receiver (or spatial filter) of the autocollimation backreflectance signal and as a medium for nonlinear frequency conversion and generation of a broadband continuum spectrum. When the Raman medium is a graded-index multimode fiber with powerful pumping (over 100 kW) using the second harmonic of a Q-switched Nd:YAG laser (λ_p=532nm), we obtain widely tunable (0.54-1.01 μm) generation in both the visible and near-IR ranges. The results obtained in the refractive-index dispersion measurements are fitted to the Sellmeier dispersion equation and the standard deviation of the experimental data from the analytical curve does not exceed 5x10^-5.     

分光计快速调节法——跟踪法剖析

在分光计实验中，调节望远镜光轴与分光计中心轴相互垂直的过程是实验中花费时间较长、出现问题较多的一个环节，利用望远镜跟踪望远镜与平面镜一侧达到自准的十字丝像，并逐步调节以达到望远镜与平面镜另一侧也自准的跟踪法，能够快速完成望远镜光轴与分光计中心轴垂直的调节过程。     

用双计算全息图检测凹非球面

为实现对凹非球面的高精度检测,提出并设计了一种二元纯相位型双计算全息图.设计的双计算全息图由主全息和对准全息两部分组成,分别用于检测非球面和精确定位主全息.介绍了双计算全息图的工作原理及其设计方法,并给出了一个检测Φ140、F/2抛物面反射镜的双计算全息图设计实例,实验得到的均方根(RMS)误差为0.062λ.通过分析对准全息的误差,推导出主全息的条纹位置畸变误差,最后计算出其综合误差为0.06A.为验证实验结果的可靠性,将其与平面镜自准直检测结果(ERMS=0.062A)比较,结果二者吻合良好.