利用散射辐射分布矩测量表面轮廓均方根斜率

为了利用激光散射分布测量表面粗糙度参数,从分析高斯粗糙表面非傍轴散射光能量的角分布特征与轮廓均方根斜率之间的关系,得到了利用散射角分布进行粗糙表面横向粗糙度参数的测量方法。提出了散射光的两个特征值：辐射立体角密度矩M(θ)和M（φ）,用以表征散射光能量立体角分布情况,并给出了在非傍轴远场条件下的测量和计算方法。实验证明,给出的特征参数能够得到散射光能量立体角分布特征并可用于测量粗糙表面横向形貌参数。     

光学表面的标量散射理论

简要论述了标量散射理论的研究进展做,着重介绍了Beckman的一维标量散射理论和几种典型的多层膜散射模型-非相关表面粗糙度模型、附加表面粗糙度模型和非相关体内不均匀模型,比较了这些模型在中心波长为632.8nm的11层高反膜的散射特性.结果表明,非相关体内的不均匀性引起反射能带边缘散射,反射能带内的散射主要由附加表面粗糙度引起.理想粗糙度对膜系反射带内的散射影响很小,对反射带边缘几乎无影响.预测了标量散射理论的应用领域及前景.     

一种测量光学表面粗糙度的全积分散射仪

运用全积分散射理论,结合积分球的光度特性,研制了一种用于粗糙度测量的比较法全积分散射仪.用原子力显微镜分析了用相同的抛光工艺制备的三片超光滑硅片的表面粗糙度,其结果均在0.14～0.19 nm之间,说明了此抛光工艺的稳定性;用原子力显微镜测量值为0.143 nm均方根粗糙度的超光滑硅片作为参考样片,比较了其他三片相同工艺制备的硅表面的全积分散射测量结果,结果显示与标准片的测量结果非常接近,均在0.14～O.18 nm之间,验证了全积分散射法的合理性;进一步分析了锗、铝、碳化硅等表面的全积分散射测量结果,结果呈现出明显的差异,说明该方法具有较高的灵敏度和较大的动态范围.     

基于激光散射的表面粗糙度测量系统研究

为了测量金属和绝缘表面两种材料的粗糙度参量,采用了基于激光散射法的斜入射粗糙度测量系统。用半导体激光器作光源,用互补金属氧化物半导体工业相机拍摄粗糙度表面的散射光斑,分析光斑特征参量与粗糙度之间的对应关系,通过理论分析和实验验证了特征参量与粗糙度值之间存在单调性关系,利用MATLAB设计图形用户界面,实现粗糙度值的一键式测量功能。结果表明,该系统的系统结构简单,对金属样品和塑料绝缘表面进行测试,测量结果与触针式测量之间的误差小于8%(其中绝缘表面小于5%),能够实现不同材料表面的粗糙度值测量。这一结果对物体表面的粗糙度测量研究是有帮助的。     

利用激光二维散射特征的表面粗糙度测量方法

从分析激光散射表面粗糙度测量技术和激光在粗糙表面的二维散射特征出发,引入表征二维散射光能量分布的三个特征量,提出一种表面粗糙度测量方法,不仅可以测量表面粗糙度的统计参数,而且可以反映出表面纹理的形貌特征.     

基于激光散射原理的表面粗糙度测量方法研究

文章基于Beckmann散射模型,提出一种表面粗糙度的在线测量方法。以半导体激光器为光源构成远心光路,通过线阵CCD记录粗糙物体表面的散射光场。计算机分析处理得到表面粗糙度特征值Sn,在较大的范围内表面粗糙度Ra和Sn有很好的对应关系。该测量方法结构简单、精度高、速度快,可以对不同加工方法的工件表面粗糙度实现非接触实时检测,在工件的在线检测方面有很好的发展前景。     

自动测量超光滑表面微分散射的微分散射仪

介绍一种对超光滑光学基片及光学膜片表面进行微分散分布自动检测的微分散射仪。对散射理论以及仪器原理、关键技术和系统性能等进行了阐述。该仪器已经工程化，正为激光陀螺的研制，生产服务。     

表面粗糙度激光散射检测的多波长光纤传感器

材料表面的散射特性和表面粗糙度对产品的性能有十分重要的影响,基于激光散射原理设计了用于检测表面粗糙度和表面散射特性的多波长光纤传感器。光纤传感器的探头采用特殊的几何设计,用650 nm、1 310 nm和1 550 nm激光作为光源,选择2 mm的工作距离作为最佳测量距离,对不同表面粗糙度的样品进行了测试和分析。实验结果表明:同一波长下,随着表面粗糙度的增大,以外磨样品为反射面测得的反射强度减小;同一粗糙度下,入射波长越长,反射强度越大。多波长光纤传感器可以精确地测量表面粗糙度,并能有效地减小系统误差。系统误差分析得到传感器的相对误差范围大约为3.56%~7.43%。     

面阵CCD用于激光束能量空间分布的测量

本文报道用面阵CCD测量脉冲YAG:Nd~(3+)激光束能量空间分布状态。介绍了CCD相机与图像处理仪、微机相结合实现自动化测试的结果。