激光扫描在线检测玻璃管外径及壁厚的测量系统研究

介绍一种激光在线检测玻璃管外径及壁厚的方法，根据折射原理建立平行光扫描玻璃管后的光分布的数理模型，并用计算机模拟探测器输出信号波形，最后分析了几种主要误差源和改善措施。     

关于工件振动对激光扫描在线检测精度影响的研究

根据激光扫描在线检测的特点 ,在理论上对JSY 1型激光扫描尺寸自动检测仪的平均扫描速度和扫描角进行了分析和计算。通过一些实例 ,探讨了工件振动与扫描检测之间的关系。结果表明 :工件振动对激光扫描检测精度的影响很小 ,调整激光扫描完全适用于工件的非接触在线尺寸检测     

在线单模光纤偏振控制器研究

利用Ｐｏｉｎｃａｒｅ球理论首次全面分析了在线全光纤偏振控制器。结果发现该偏振器可以有八种不同路径，实现任意偏振态之间的转化，最后通过实验验证了其工作性能。     

激光扫描玻璃管外径及壁厚在线测量方法的研究

本文提出了一种可在恶劣环境中对玻璃管外径和壁厚进行高速、动态、非接触实时测量的方法,导出了数理模型,并用计算机进行模拟;该方法外径测量的理论精度可达4.5μm,壁厚测量精度为14μm;最后实验结果证明了该方案的可行性。     

光纤传感器在线检测耐火砖厚度的研究

本文详细论述了光纤在线砖厚传感器的原理,阐述了砖厚偏差量的光纤测量方法以及光纤砖厚传感器的研制。并讨论了用V/F转换器实现A/D转换和单片机智能系统的设计特点。     

激光扫描在工件表面检测中的应用方法

为了获取磨削工件表面特征信息,提出一种基于激光扫描的磨削工件表面检测方法。利用机械臂带动激光传感器扫描放置在激光测量平面中的磨削工件,从而获得工件在激光测量平面中的三维坐标信息,通过相邻2个扫描点之间的高度变化求出工件边界点的三维坐标信息,结合 x轴和y 轴坐标的极值点利用最小二乘法拟合出工件边界在激光测量平面中的解析式,进一步求出附着在工件上的坐标系相对于激光测量坐标系的位姿,最后利用工件在激光测量坐标系中的位置矢量信息得出其表面特征信息。实验结果表明,利用该方法对工件表面进行检测,得到工件表面检测误差为0.11 mm,检测平均时间在1 s内,满足工件表面特征检测要求。     

基于激光扫描的接触网几何参数检测方法研究

针对当前电气化铁路接触网几何参数日常检测的需求,提出了一种基于激光扫描的接触网几何参数检测方法,即结合激光扫描仪、光电编码器和工控机等硬件设备进行编程处理以实现相关几何参数的非接触式采集、采样点定位和数据处理以获得接触网的各个几何参数,经试验该方法能有效的提高接触网几何参数检测精度,测量精度达到±3mm,具有实际意义。     

基于二阶保偏光纤Sagnac环光纤激光器的振动检测研究

提出了一种可用于振动检测的新型光纤光栅传感技术. 用偏振控制器和高双折射保偏光纤构建成Sagnac环, 结合掺铒光纤、单模光纤和隔离器, 形成了单波长光纤激光器, 由粘有光纤Bragg光栅的悬臂梁作为传感探头, 并利用Sagnac环本身的线性边缘, 解调振动信号. 阐述了Sagnac环原理及其产生的边缘效应, 并进行了数值模拟计算, 对振动信号进行了检测实验, 检测系统从L₁到L₁+L₂之间对应的周期可调, 灵敏度高达38.2 μ W/nm, 线性度为0.9996, 动态范围在40–70 dB, 可满足振动传感检测的技术参数要求. 关键词： 光纤光学 振动检测 保偏光纤Sagnac环 光纤激光器     

Multiple Beam Scanning Optics for Laser Printer: Application of Optical Fiber Array Method

We have developed laser printer optics using various kinds of multiple beam generation devices, such as a polarization prism, grating, diode laser array, and optical fiber array. Recently we successfully demonstrated laser-print experiments using five beams from an optical fiber array. In the array, fibers are arranged with a spacing of 0.15 mm and emit circular Gaussian beams that have a diameter of 5 μm and a wavelength of 635 nm. The wavelength of diode lasers is determined from sensitivity of the photoconductor drum of As₂Se₃ material. The arrangement error vertical to the array is mostly suppressed below 0.4 μm. In the optics, curve of scan lines and print position errors in the scan direction are suppressed to a negligible size due to minimization of the magnification variation in the sub-scan direction along the print width and achromatized design, respectively.This paper was originally presented at the 2nd International Conference on Optical Design and Fabrication, ODF2000 which was held on November 15-17, 2000 at the International Conference Center, Tokyo, Waseda University, Japan.     

彩色三维激光扫描测量方法的研究

提出了彩色三维激光扫描测量方法,即在单色三维激光扫描测量数据上贴合彩色的数字图像。给出了单色三维测量模型——三维光平面方程测量模型,提出了全新的测量系统参量的快速标定方法,并制作了标定靶标。给出了物体三维数据和颜色信息的贴图技术。利用所研制的装置对招财猫模型进行了实验测量,得到了满意的结果。     

全光纤色散腔掺铒光纤激光器

报道用９７１ｎｍ半导体激光器泵浦的掺铒光纤激光器的一些实验研究结果。演示了由光纤环反射器和光纤光栅构成的全光纤色散掺铒光纤激光器，在１．５５μｍ波段获得了线宽小于０．０５ｎｍ的激光输出。     

利用冷却法得到多波长输出的光纤环形激光器

提出一种新型的掺铒光纤环形激光器,利用全光纤马赫－曾德尔干涉仪选频,并将掺铒光纤浸在液氮中冷却,得到了稳定的７个波长的激光输出,波长间隔为０．６５ｎｍ。     

激光二维扫描显示技术的研究

结合激光特性和电视扫描成像原理,提出一种二维激光光栅扫描方案,并实际建立一套光栅产生系统。通过实验得到均匀的扫描光栅,测得一组实验数据。对实验数据进行处理得到了振镜偏转角度和扫描频率之间具体的函数表达式及其图像表示,进而推导得到光栅大小和扫描频率之间的函数关系式。另外,对扫描光栅的特征参数进行了分析。     

光纤光栅激光器激射波长的研究

一般认为,用光纤光栅作选频元件的光纤激光器,激射波长与光纤光栅中心反射波长一致,本文报道了不同的实验研究结果。通过细致的实验研究,发现光纤光栅激光器激射波长相对于光纤光栅中心反射波长有一定的偏移。激射波长可以出现在光栅中心反射波长的长波端,也可以出现在其短波端。对不同腔结构的掺镱、掺铒光纤光栅激光器的深入研究证明,谐振腔的各向异性对激光器的激射波长偏移起到决定性的作用,波长最大偏移量主要受限于光纤光栅的反射带宽。通过激光腔内的偏振控制器改变谐振腔的各向异性,可以在光纤光栅的反射带宽内控制激射波长的位置。     

激光共聚焦扫描显微镜对激光打印文件墨粉厚度的分析研究

使用激光共聚焦扫描显微镜,对六种品牌和型号的激光打印机分别在打印纸和高光相纸上打印的图文墨粉厚度进行测量。结果表明,测量普通打印纸张上激光打印形成墨粉厚度时,测量数据因纸张纤维凹凸不平的影响有一定波动,相纸上激光打印形成的墨粉厚度测量数据相对稳定,并总结出随着打印文件图文线条宽度与墨粉厚度的变化规律。实验表明激光打印文件墨粉厚度的数据测量具有可行性,同一台激光打印机的打印文件墨粉厚度相对稳定,该指标作为一种重要参数可以为激光打印文件检验提供量化依据,并为打印机的同一认定提供依据。     

线形腔掺铒光纤激光器输出特性的理论研究

通过求解速率方程，从理论上详细地分析了形腔掺铒光纤激光器输出特性，得到了稳定条件下激光器阈值泵浦功率，输出功率和斜率效率的解析表达式；给出了构造线形腔掺铒光行激光器所需掺铒光纤最短长度和最佳长度的表达式。     

利用光纤光栅的高功率掺镱光纤激光器

报道了利用一对光纤光栅作为双包层Yb^3 掺杂光纤激光器的谐振腔，激光二极管光纤模块(LD)进行了抽运，并采用锥形光纤实现了全光纤化结构，获得了高功率双包层光纤激光器。光纤光栅通常是用融接技术实现与双包层光纤的一体化连接的，采用的双包层光纤为内包层为梅花瓣形结构的掺Yb^3 离子的石英光纤，采用的抽运源为中心波长为970nm的半导体激光光纤输出模块，在抽运源电流达到2．4A时，获得了10．8W的光纤激光器单横模输出，输出波长1100．5nm，峰值半峰全宽(FWHM)为0．54nm，激光器斜效率为59％。     

基于扫描激光器的边孔光纤光栅温度压力传感系统

研究了一种基于波长扫描激光器的光纤温度压力测量系统.光纤传感头为边孔光纤光栅,利用其特有的双折射特性产生双反射峰,以实现对温度和压力的同时测量.系统采用嵌入式开发技术,将激光波长扫描、光谱数据采集和以牛顿最小二乘法为核心的光栅解调算法高度整合于一体,极大降低了光纤传感系统的体积与成本.实验结果表明,在温度10~50℃、压力0~1.2 MPa时,双反射峰对应温度与压力的变化均呈现良好的线性响应特性;系统的波长解调准确度可达1pm,温度及压力的分辨率分别达到0.1℃和0.1 MPa.该系统可为温度、压力的参量测量提供低成本、小型化、性能可靠的解决方案.