测量微小容积变化的光学器件

本文阐述了一种用于监视内径恒定的薄壁玻璃毛细管内透明液体移动的光学器件。该器件的电子信号变化正比于毛细管内液体与空气交界面移动的距离。概述了这个光学器件对测量容积微小收缩(伴随着薄单体膜聚合)的应用。     

组合光学法测量物体微小长度变化

装置运用平面反射和夫琅禾费单缝衍射规律,以波长为650 nm的半导体激光器为工作光源,入射光经可转动的平面镜发生反射,再通过夫琅禾费单缝发生衍射。被测材料发生微小长度变化时,平面镜被推动,从而转过微小角度θ,反射光线相应地转过2θ,实现了对微小长度变化量的第一次放大。反射光线通过夫琅禾费单缝产生衍射,衍射条纹线性放大了反射光线的位置变化,实现了对微小长度变化量的第二次放大。用光强分布测定仪对衍射条纹的位置进行精细测量,就可以得到被测材料长度的微小变化量。     

基于光学偏折的微小透镜双曲面同步测量

针对自由曲面微小透镜检测中无法同时高精度检测前后表面的问题,提出一种基于光学偏折的微小透镜前后曲面同步测量方法。该方法基于高精度的透射波前检测系统建立理想光线追迹模型,并在利用光学偏折高精度测得的含有被测微小透镜面形信息的透射波前像差基础上,以被测微小透镜的前后两个曲面为优化变量,进行数值迭代优化求解,最终基于优化结果重构出被测微小透镜各表面面形误差。对所提出的面形测量方法进行仿真与实验验证,并通过Zygo干涉仪进行比对实验,结果显示对于口径为6 mm的微小透镜,所提方法的检测结果与比对实验的检测结果高度一致,面形偏差的均方根误差值仅为几十纳米。     

微小光学的研究现状

叙述了微小光学的新进展，对微小光学基本原理给出了简单概括，并对发展动态进行了评论，在微小光学理方面，讨论了“阵列光学”理论，研究了光学阵列的物与共轭象间的关系；在微小光学器件方面，讨论了变折射率透镜，平面微透镜列阵，衍射光学元件和三维集成光学系统；在应用方面，讨论了和并行光通信，光计算有关的一些新应用。     

利用普通光学显微镜实现对微小物体三维体表参数的测量

基于有较大的焦深的普通光学显微镜及3D成像软件,利用自制的可绕固定轴的升降平台及光纤辐照形态,根据视差原理构建了一个测量小型样品的三维表面参数的测试系统。以外形较复杂的医用牙科钻头为样品,研究了显微镜的放大倍数、用于构建三维图像的两幅相似图像的夹角与样品表面参数测量值之间的关系。通过与样品的标称值对比,实验中所用的毫米量级的样品,在合适的物镜组放大倍数及合适的夹角下,相对误差在5%范围内,表明所建立的测量系统可用于尺寸较小的样品表面参数的测量。     

杨氏模量的光学测量

以光的等厚干涉原理为基础(1),用读数显微镜和砝码测量透明介质的杨氏模量,并用CCD显像技术提高了读环精度。在用钠光灯作为光源的同时,探索了氦—氖激光用于实验操作时的现象(3)。     

微小曲面内温度和间隙双参量测量的光纤Bragg光栅传感器的研制

介绍了一种具有温度和间隙双参量测量功能的光纤Bragg光栅传感器。这种传感器结构紧凑、体积小，具有良好的重复性和稳定性，可用于微小曲面内的温度和间隙大小的同时测量。实验表明，该传感器具有良好的重复性和稳定性，测量范围内，间隙测量误差±2μm，温度测量误差不超过±0．7℃。     

柱面透镜母线的光学测量

一、概述随着光学事业的发展,尤其是宽银幕电影技术的发展,开拓了应用柱面透镜来满足对光学仪器特定性能的要求。各种不同的变形镜头,诸如用于摄影的和用于放映的变形镜头,都大量地采用了柱面透镜。因而在光学零件的加工制造上形成了一种不同于为人们所熟知的球面透镜的加工方法,同时也就产生了一些工艺和测量上的问题。本文拟就柱面透镜母线的测量原理、方法、测量工具的制造等方面给予阐述。     

角度测量的光学方法

光学测角法是高精度动态角度测量的一种有效的解决途径。对目前发展较快的几种角度测量的光学方法———圆光栅测角法、光学内反射小角度测量法、激光干涉测角法和环形激光测角法进行了详细的介绍 ,并且分别给出了每种方法的测量原理和发展现状 ,比较了各种方法的优缺点 ,给出了每种方法的应用场合和发展前景     

光学纤维损耗测量

随着光学纤维的问世,通过一根(或一束)柔软可弯曲的纤维,把光传送到予定地点的愿望实现了。然而,由于材料光吸收的限制,实际做出的传光束和传象束器件,还不能很长,一般只有几米。随着超高纯化学原料的出现和制作工艺的革新,使得多组从光学玻璃和熔石英玻璃的纤维损耗,已由每公里上千分贝下降到几分贝以内,从而打开了光通讯的大门。     

透明体的光学定量测量

综述了使用光学方法测量透明体的方法。介绍了两种常用的光学方法——相衬法和微分干涉相衬法。在 2 0世纪 80年代 ,一般认为相衬法和微分干涉相衬法只适用于定性观察而不能实现定量测量 ,主要是因为在其成像原理中的非线性因素的影响。但是对于微分干涉相衬法 ,最近国内外出现了几种定量测量的方法 ,本文对这几种方法进行了总结和比较。     

光学零件表面测量

<正> 对于一个好的光学系统,都应该具备有透过率高、象质好和低散射的性能。一些反射镜除了应该具备有象质好和低散射以外,还应该具有反射率高的特点。对于入射窗玻璃和其它类型的光学玻璃均应该具有内部吸收小、表面和体内散射低和象质好等优点。对于光学零件所成的象一般都比较容易计算,但是由表面微     

测量液体中微小压差的微压计

在实验室或工程实践中,经常遇到微小压差的测量问题。目前,虽然已有不少测量微小压差的装置,它们大都以液体(水、酒精、水银等)为平衡介质,用于微小气体压差的测量,能用来测量液体微小压差的则很少。因此,研制灵敏度和精确度较高,简单而且价格低廉的测量液体微小压差的仪器,是一个值得探讨的课题。现在,实验室和工业生产中为测量由于液体流动产生的压强差而广泛使用U型管测压计,可由下式计算: △h=u~2/2gC~2(倾角α=90°) (1)式中C是测速探头的修正系数,通常C值接近1,g是标准重力加速度,可取980.655cm/s~2。当水流流速为20cm/s时,U     

基于Matlab的迈克尔逊微小位移测量

传统迈克尔逊干涉条纹人工计数,测量方法稳定性差,人为误差较大。现提出一种基于CCD进行干涉条纹采集,利用Matlab中Waved Ruler（波尺）对干涉条纹进行图像处理。根据干涉条纹明暗周期性变化,通过对干涉条纹去背景噪声、二值化阈值滤波、去小噪声、条纹优选等步骤,对干涉条纹处理并计数,从而测得物体微小位移。实验结果表明,该方法优化了迈克尔逊干涉法测物体微小位移,测量最小误差达到0.4%,减小测量过程中的误差,提高测量稳定性。     

基于LabVIEW的微小电容测量

针对电容层析成像技术中的微小电容测量的问题,以数字相敏检波原理为基础,LabVIEW软件及NI采集卡为核心设计了微小电容测量系统。LabVIEW程序控制NI采集卡产生激励信号加在微小电容两端,C/V转换电路将其转换为电压信号,NI采集卡将采集的电压信号传送到PC机中,并在LabVIEW程序中通过数字相敏检波算法对数据进行处理及显示。最终,通过对数据进行线性化,得到相应的测量电容值。实验结果表明,该系统具有精度高,线性度好,稳定性好等优点,可以满足电容层析成像系统中对微小电容的测量的要求。     

基于虚拟仪器的微小位移测量实验

大学物理实验课堂中的通常采用迈克尔逊干涉仪进行微小位移测量,本文利用高灵敏度光电探测器、数据采集卡、精密电控平移台、计算机组成控制、光电转换、数据采集硬件系统,基于LabVIEW软件编写交互式数据采集和数据处理、存储和显示软件,实现对微小位移的自动测量,测量最小误差可达到0.27%。     

测量微小变动位移的简易方法

通过改装鼠标器，然后利用快速编程工具C Builder，使鼠标器能完成测量微小变动位移（如小幅度阻尼振动的位移情况），并将测量结果绘制成曲线。     

传感器用于微小位移测量的实验设计

许多物理量诸如加速度、压力、应变、振动等都可以通过测量微小位移来间接测量. 讨论了利用霍尔、 电感式、电容式传感器实现对微小位移测量的实验原理、实验方法及实验数据的分析讨论     

基于PSD的微小位移测量研究

介绍了一种新型的纳米精度光学测量系统.该系统结合半导体位置探测器件(PositionSensitive Detection,PSD)及现代计算机技术,利用激光在两平面镜间多次反射,将测量镜的纳米量级被测物位移放大到PSD能够分辨出的微米量级的位移,从而利用相对低精度的手段完成高精度的测量.实验表明此系统能够对微小位移进行放大测量,测量精度达到11.5 nm.     

基于阿基米德定律的微小质量测量

基于阿基米德定律设计制作了一个可测量100~500 mg微小质量的测量仪,通过本仪器测量精度可达到2 mg。该测量仪原理简单,构思巧妙,全机械式结构,成本低廉,为质量测量提供了一种新方法。