干涉测量圆柱外表面的误差分析

使用一个特殊圆台面反射镜,在Fizeau（菲索）干涉仪系统中,可实现对圆柱外表面粗糙度的一次性测量。但反射镜与待检测圆柱的空间相对位置很难精准确定,因而会引入测量失调误差,影响测量结果的精度。为了便于剔除误差,要对误差的类型以及产生原因做具体分析。研究光线传播轨迹并建立数学模型,在圆柱坐标系下求解得到偏移失调误差、旋转失调误差、加工角度误差与测量光程差的关系式。使用Matlab软件仿真,绘制出3种失调误差对应的干涉条纹。分析引入误差的干涉条纹,对比实验测量结果,减小误差对测量结果的影响,得到圆柱外表面的形貌信息。     

非球面干涉测量方法的原理误差分析

在非球面干涉测量中,常用标准球面波作为测量光束,由于入射光线不垂直于被测表面,因此反射波面的波差并不能真实反映被测非球面与顶点球面的偏差,还会引起严重的测量误差。本文从理论上对这一误差进行分析和讨论。     

干涉法测量球面曲率半径的误差分析

目前开设的牛顿环测量球面曲率半径实验中,其测量结果还不太令人满意,物理实验工作者也作过许多有益的误差分析及讨论,我们认为有些问题还要作进一步的讨论和澄清,以利提高实验教学质量。一、平面玻璃为理想平面时的误差分析用牛顿环测量球面曲率半径时,考虑到球面和平面玻璃接触处存在灰尘,实际是测量离中心较远的二个圆环的直径。并且用逐差法进行数据处理,于是得到球面的曲率半径公式为     

光干涉测量技术

光干涉测量技术光学干涉测试技术是光学技术领域中一个重要的分支。在我国，系统介绍这一技术的著作并不多，特别是由我国光学专家自己编写的著作则更少。吴震教授等编著的《光干涉测量技术》（中国计量出版社出版，１９９５年６月）是一本系统介绍这一技术的较好著作。该...     

正弦相位调制自混合干涉微位移测量精度分析

为了提高自混合干涉仪的位移测量精度,提出将正弦相位调制技术引入自混合干涉中。相位调制由置于自混合干涉仪外腔中的电光晶体实现,相位解调由傅里叶分析的方法得到。对位移测量过程中各种可能的误差来源如电光晶体调制不稳定性、光在外腔中的二次反馈效应等对测量精度的影响进行了模拟分析,从理论上得到了这种新的信号处理方法可以达到纳米级的测量精度。实验上,用高精度的商用压电陶瓷标定的结果验证了这种正弦相位调制自混合干涉仪在普通实验室噪声环境中可以达到纳米级的位移测量精度。     

激光高度表与干涉雷达数据融合在高度测量中的应用

雷达干涉仪和激光高度表广泛应用于地面高度测量。本文首先利用雷达干涉仪确定地面高度，然后再融合激光高度表数据改进雷达测量结果。数据测量结果表明，与仅使用雷达干涉仪测得的数据相比，数据融合获得的高度测量数据更为精确。     

迈克尔孙干涉仪的准确度和重复性误差及测量

迈克尔孙干涉仪的准确度和重复性误差及测量蔡东红（喀什师院物理系８４４０００）吕建伟（徐州师大物理系２２１．００９）杨之昌（复旦大学物理系２００４３３）“迈克尔孙干涉仪”测量光波的波长时，测量值可以达到的有效数字、准确度及重复性误差怎样，是实验研究的一...     

在迈氏仪上用白光干涉测量的方法

在迈氏仪上用白光干涉测量的方法陶振英（锦州师范学院物理系）本文提出了在迈克尔逊于涉仪上，使用白光作光源发生干涉形成的彩虹图象，测量某些介质厚度或折射率的新方法．它比用钠光作光源的情况下，更具有原理简单，实验方便，测量结果精确的优点．一、白光于涉彩虹图...     

光学非球面面形误差和参数误差干涉测量

光学非球面在先进光学系统中有着广泛的应用,其面形和参数的高精度测量是光学非球面加工和装调的基础。从面形误差和参数误差两类被测量的角度,阐述了各种典型的干涉测量方法,重点介绍了笔者在部分补偿法、数字莫尔干涉法中取得的成果,探讨了光学非球面干涉测量的发展前景和研究方向。     

激光干涉任意转角测量信号的获得及误差补偿技术

采用信号处理的方法对激光干涉测角系统的特性进行线性化处理,需要产生两路正交信号。采用空间互相垂直的两套干涉系统获得信号难免会使系统复杂、调整困难,因此提出了一种插值处理方法,可以利用测量得到的一路信号获得线性输出信号。输出信号的非线性误差较处理前大大减小了,但是无法满足高精度测量的要求。还提出了针对误差产生的原因进行的误差补偿技术。实验结果表明,提出的方法可以实现任意转角的高精度测量,光程差的测量误差小于±0 2μm,对应的转角测量误差为0 63″。     

用于绝对距离测量的波长扫描干涉仪信号分析

提出了一种可用于绝对距离测量的波长扫描光纤干涉仪。在时域和频域上，对其输出信号进行了研究。理论分析了法布里－珀罗腔多光束干涉所产生的干扰以及扫描过程中波长的随机漂移对输出信噪比的影响。由此提出了外腔光源结构和加工精度的要求，并设计了相应的信号处理算法，达到了距离测量所要求的０．０５μｍ的精度和０．０１μｍ的分辨率     

谈数控机床实习教学的几点体会

作为现代制造技术的数控机床加工，正越来越广泛地被应用到国民经济的各个方面。本文结合作者多年从事数控机床实践教学工作经验，介绍了在数控机床实习教学中的一些具体做法和体会。     

基于分步式压印光刻的激光干涉仪纳米级测量及误差研究

针对在未做隔离保护处理的环境中,基于Michelson干涉原理的激光干涉仪测量系统存在严重的干扰误差,不适合分步式压印光刻纳米级对准测量的要求.采用Edlen公式的分析及计算,不仅在理论上揭示出环境温度、湿度、气压等变化对激光干涉仪测量准确度的影响,而且证明影响测量准确度的最大干扰源是空气流动的结果.通过气流隔离措施和系统测量反馈校正控制器,能够实时补偿激光干涉仪两路信号的相差.最终,测量漂移误差在10 min内由13 nm降低到5 nm以内,满足压印光刻在100 mm行程中达到20 nm定位准确度要求.     

基于白光扫描干涉法的光纤折射率分布的测量

提出了一种光纤折射率分布的测量方法,采用白光扫描干涉技术,并在参考镜上构造与光纤样品相同的结构来克服白光相干长度短的限制,优化了光路,提高了干涉条纹间的对比度.采用与白光干涉信号的包络线呈高斯分布的Morlet小波作为小波变换的母小波进行拟合处理,得到光纤与已知折射率的匹配液之间的相对高度.通过计算获得光纤的折射率分布...     

激光陀螺谐振腔横模特征的测量与分析

为了判定被测激光的模式特征,基于激光的频率特性,提出了一种测量激光陀螺谐振腔横模特征的方法.利用F-P扫描干涉仪,可以实时在线测量激光模式分布特性,该方法以已知F-P扫描干涉仪的频率间隔和扫频速度为比例尺,将难以测量的横模频率间隔转化为易于测量的时间间隔,通过测量从扫描干涉仪给出的谱图,计算出不同横模的频率间隔与纵模间隔的比例系数,并与该陀螺的理论比例系数进行比较,从而实现对激光陀螺谐振腔横模特征的精确判定.通过对某型环形激光谐振腔的测量实验,得到了该陀螺模式特征随着工作电流大小变化的规律:随着放电电流的增加,激光陀螺腔内所振荡的横模由单一的基模逐渐转变为基模和高阶模的混合模,并准确地判定出该谐振腔横模特征,其测量结果与理论结果误差小于2%.利用该方法横模频率间隔测量准确度可达1 MHz,重复性可达0.4 MHz.     

测量光纤外腔Fabry-Perot干涉仪的白光干涉术

提出了一种基于白光干涉术测量低锐度光纤外腔Fabry Perot干涉仪（EFPI）的方法用宽带光源注入F P腔,在接收端用一高锐度的可调谐光纤F P滤波器对EFPI的反射光谱进行扫描,获得了周期性变化的光谱输出为了测量出EFPI的腔长,对光谱信号进行傅里叶变换,得到光谱的周期,由此求出EFPI的绝对腔长证明了用低锐度EFPI的测量准确度由腔长决定F P腔越长,测量准确度越高在腔长分别是200 μm,400 μm和600 μm时,测量的腔长与实际腔长相同.     

长度测量中干涉条纹的自动识别技术研究

利用激光干涉与数字图像处理技术以及应用FFT分析干涉条纹方法,分析并解决了测量端面长度标准中条纹图的处理技术,应用这种方法不但提高了测试过程的自动化程度,而且大大地提高了测量结果的精度,并给出了最典型的端面长度标准量块的干涉条纹小数部分的实测结果.     

Measurement of phase and intensity by Dual-imaging Interferometry for performance evaluation of liquid crystal spatial light modulator

In order to evaluate the performance of liquid crystal spatial light modulator Dual-imaging Interferometry is proposed by introducing a dual-imaging system into Michelson interferometer to obtain phase and intensity for the measurement of multiple parameters. The feasibility of the proposed method is verified through theory analysis and experiments. Experimental results indicate that the range of phase shift is from 0 to 2.07π, the nonlinearity of phase shift curve is 3.02% and the RMS of phase nonuniformity is 0.07π. The rising and fall time are 13 ms and 16 ms, respectively. Dual-imaging Interferometry can be used to measure multiple parameters on one experimental setup in place of conventional methods and avoid the complicated operation and extra errors resulting from arranging different experimental setups.     

采用极限学习机的流场积分吸光度快速测量方法

发动机是飞行器动力系统的核心组件,发动机流场的动态监测可以掌握发动机内部流场的燃烧情况,对于飞行器状态监测和性能评估具有重要意义.拥有先进的诊断技术是发展发动机技术的基础,也是研制新型航空航天飞行器的必要条件之一.激光吸收光谱技术可以实现燃烧场气体参数的测量,在发动机严苛的流场环境中,吸收光谱波长调制技术(WMS)可以...     

激光投影成像式运动目标位姿测量与误差分析

为了实现室内运动目标位姿的高精度测量,建立了一套激光投影成像式位姿测量系统.该系统利用两两共线且交叉排列在同一平面上的点激光投射器作为合作目标捷联在运动目标上,通过与光斑接收幕墙的配合共同组成运动目标位姿测量基线放大系统,利用高速摄像机实时记录幕墙上投影光斑的位置,利用摄像机标定结果求解投影光斑的世界坐标,利用投影光斑之间构成的单位向量建立运动目标位姿解算模型.最后,根据测量原理推导了图像坐标提取、摄像机外部参数标定、光束直线度与目标位姿解算结果之间的误差传递函数.实验结果表明,当摄像机的视场范围为14 000mm×7 000mm时,测量系统的姿态角测量精度为1′(1δ),位置测量精度为5mm,且误差大小与目标位姿测量误差传递函数理论计算值一致,验证了本文提出的目标位姿测量方法与测量误差传递模型的准确性,能够满足目标位姿测量高精度的要求.