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光学虚拟实验室中典型光路调试的仿真实现 被引量:9
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作者 林远芳 李拓宇 +2 位作者 郑晓东 刘旭 刘向东 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2011年第5期16-20,共5页
在Visual Studio2005下,将面向对象的方法应用于虚拟器材建模,基于C#编写"事件驱动"型应用程序以仿真各种实验场景和实验状态。通过操作鼠标和键盘,可以进行使激光光束平行于工作台面、使激光光束的主光线通过透镜光学面中心... 在Visual Studio2005下,将面向对象的方法应用于虚拟器材建模,基于C#编写"事件驱动"型应用程序以仿真各种实验场景和实验状态。通过操作鼠标和键盘,可以进行使激光光束平行于工作台面、使激光光束的主光线通过透镜光学面中心、使针孔位于扩束镜后焦点处,基于剪切干涉法使透过准直透镜的激光为平行光、使光栅光谱仪中的光栅位于与光轴垂直的平面内并且栅线平行于狭缝5种典型光路的交互式实时虚拟调试。这种所见即所得的虚拟实验方式无需真实实验设备支撑,有助于增强感性认识,加深对光学基础理论的理解。 展开更多
关键词 信息光学 虚拟实验室 光学实验 实验教学 光路调试
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雌雄蚕卵光电自动分选仪器的基本结构设计与工作原理分析 被引量:4
2
作者 宋礽苏 蓝景平 +4 位作者 华娇 夏世峰 祝新荣 陈诗 孟智启 《蚕业科学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期473-480,共8页
依据雄蚕品种和限性卵色蚕品种不同性别的卵色差别,实现雌雄蚕卵全部存活的前提下自动、快速、准确分离。应用光电识别等原理设计的雌雄蚕卵分选仪器通过单通道光电计数控量供卵、多通道分流和转盘斜刮排序等技术,使蚕卵整齐有适当间距... 依据雄蚕品种和限性卵色蚕品种不同性别的卵色差别,实现雌雄蚕卵全部存活的前提下自动、快速、准确分离。应用光电识别等原理设计的雌雄蚕卵分选仪器通过单通道光电计数控量供卵、多通道分流和转盘斜刮排序等技术,使蚕卵整齐有适当间距地排列成辐射状的48路,形成同时运行的48个单元,经可编程颜色传感器检测识别后,通过电磁分离器分选,将雌雄蚕卵分离。该雌雄蚕卵自动分选仪器的基本结构设计与工作原理可实现预期目标:不损伤雌蚕卵,使雌雄蚕卵都能存活;分选效率高,设计分卵速度达12万粒/h,准确率超过95%。 展开更多
关键词 自动分选仪器 光电识别 自动化 单片机编程和控制 蚕卵输送 蚕卵颜色 雌雄分离
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基于虚拟仪器的LED光电参数测试系统 被引量:5
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作者 杨松涛 王静 +2 位作者 汪黎栋 梁培 董前民 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2912-2917,共6页
在LED产业飞速发展的今天,LED的光学、色度学和电学参数的精确测试对于提高LED的产品质量、满足市场需求具有重要的意义。研究和分析了LED光学色度学电学参数标准化测量的原理、要求及实现方法,并据此设计并实现了光电算一体化的测试系... 在LED产业飞速发展的今天,LED的光学、色度学和电学参数的精确测试对于提高LED的产品质量、满足市场需求具有重要的意义。研究和分析了LED光学色度学电学参数标准化测量的原理、要求及实现方法,并据此设计并实现了光电算一体化的测试系统,使用NI USB6210数据采集卡在虚拟仪器平台上完成了数据采集、算法设计、界面设计的任务,能够根据所测光谱较好地实现对LED峰值波长、峰值波长半宽度、质心波长、色品坐标、纯度、相关色温、正向电压/电流等参数的综合测试。本系统具有界面简洁、算法可靠、结果稳定的优点,使用该系统分别测得五种单色LED的各项参数,测试结果的平均误差小于3%,可见其测试效果较理想,具有较好的一致性。 展开更多
关键词 虚拟仪器 发光二极管 光色电参数 测试系统
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基于光学信息处理的交互式电子白板 被引量:4
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作者 徐韡 刘向东 孟晓 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期33-37,共5页
将面阵电荷耦合器件(CCD)用于探测和跟踪指点特殊光点的位置,基于windows编程的应用软件建立了基于大屏幕显示的新型人机交互设备———“交互式电子白板”.利用视频同步信号分离的专门芯片以及处理用数字电路,通过对面阵CCD输出的全电... 将面阵电荷耦合器件(CCD)用于探测和跟踪指点特殊光点的位置,基于windows编程的应用软件建立了基于大屏幕显示的新型人机交互设备———“交互式电子白板”.利用视频同步信号分离的专门芯片以及处理用数字电路,通过对面阵CCD输出的全电视信号进行预处理以及逻辑时序运算可以得到光点像在CCD像面上的位置;通过坐标转换可以将得到的光点在CCD像面上的坐标转换为显示屏幕上的坐标;在应用软件支持下,可对计算机进行操作.实验结果表明,在特定指点笔的操作下,可以使任意的显示大屏幕转变为具有电子书写板和触控功能的虚拟大型触摸屏. 展开更多
关键词 电子白板 人机交互 面阵CCD 全电视信号 平面坐标转换
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颜色技术原理及在印染中的应用(十四) 第十一篇 光电积分式测色仪器及荧光材料的颜色测量 被引量:10
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作者 徐海松 《印染》 北大核心 2006年第7期40-43,共4页
光电积分式测色仪器通过色度探测器对被测颜色光谱能量进行积分测量,直接获得目标的三刺激值,如色度计和色差计等,已被广泛应用于工业实践。荧光材料已渗透到人们生产和生活的各个方面,其颜色测量的方法具有特殊性,文中对其作了系统的... 光电积分式测色仪器通过色度探测器对被测颜色光谱能量进行积分测量,直接获得目标的三刺激值,如色度计和色差计等,已被广泛应用于工业实践。荧光材料已渗透到人们生产和生活的各个方面,其颜色测量的方法具有特殊性,文中对其作了系统的分析和讨论。 展开更多
关键词 染整 测色 测色仪 荧光材料原理 应用
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共焦生物芯片扫描系统的光学信息量
6
作者 王立强 陆祖康 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期307-311,共5页
从光学信息量的表达式出发,研究了激光光斑尺寸和探测器小孔尺寸对共焦生物芯片扫描系统的扫描分辨率及信噪比的影响,并定量分析了在获取生物芯片图像过程中,共焦扫描系统的扫描分辨率和信噪比对光学信息量的制约关系.结果表明,为了获... 从光学信息量的表达式出发,研究了激光光斑尺寸和探测器小孔尺寸对共焦生物芯片扫描系统的扫描分辨率及信噪比的影响,并定量分析了在获取生物芯片图像过程中,共焦扫描系统的扫描分辨率和信噪比对光学信息量的制约关系.结果表明,为了获得尽可能大的光学信息量,必须保证激光光斑尺寸小于系统的扫描分辨率,并根据激光光斑尺寸合理地选择共焦扫描系统的扫描分辨率和探测器小孔尺寸.理论分析和实验结果表明,当扫描分辨率大于扫描激光光斑的1.2倍,且探测器小孔尺寸为扫描激光光斑的1.5- 2.0倍时,系统的光学信息量较大. 展开更多
关键词 共焦扫描 生物芯片 光学信息量 分辨率 信噪比
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光学系统偏振像差的实验分析 被引量:3
7
作者 邱宝玮 徐建锋 +1 位作者 李遥 梁宜勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期124-128,共5页
为了验证高数值孔径、大入射角、宽光谱的空间光学系统中偏振像差的存在,在激光数字波面干涉仪上对偏振像差进行了实验研究并做了数据分析。论述了偏振像差的两种计算方法,即偏振像差函数的二次扩展式和偏振光线追迹。用软件对激光数字... 为了验证高数值孔径、大入射角、宽光谱的空间光学系统中偏振像差的存在,在激光数字波面干涉仪上对偏振像差进行了实验研究并做了数据分析。论述了偏振像差的两种计算方法,即偏振像差函数的二次扩展式和偏振光线追迹。用软件对激光数字波面干涉仪光学系统分别进行普通光线追迹和偏振光线追迹,PV值增加了33.59%。然后在该系统上对偏振像差进行了实验研究,PV值增加了34.48%。可以看出二者基本吻合。第一次在激光数字波面干涉仪上模拟了空间光学系统,并通过实验证实了改变入射光的偏振态可以改变系统的偏振像差。将实验测得的结果和软件模拟的结果比较后证实了光学系统中偏振像差的存在。 展开更多
关键词 偏振像差 偏振光线追迹 光学薄膜 偏振片
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薄膜滤光片的光学稳定性研究 被引量:30
8
作者 白胜元 顾培夫 +1 位作者 刘旭 唐晋发 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期576-580,共5页
薄膜滤光片中心波长的稳定性是非常重要的参量 .这不仅取决于膜层的聚集密度 ,而且与薄膜材料和基板的折射率温度系数及线性膨胀系数有着紧密的关系 .本文根据滤光片的实验参量 ,分析计算了它们对滤光片中心波长漂移影响的大小 。
关键词 光学薄膜 带通滤光片 光学稳定性 波长 薄膜滤光片 漂移 聚集密度 折射率温度系数 线性膨胀系数
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光学自由曲面面形检测技术 被引量:39
9
作者 张磊 刘东 +3 位作者 师途 杨甬英 李劲松 俞本立 《中国光学》 EI CAS CSCD 2017年第3期283-299,共17页
光学自由曲面因其表面自由度较大,可以针对性地提供或矫正不同的轴上或轴外像差,同时满足现代光学系统高性能、轻量化和微型化的要求,逐渐成为现代光学工程领域的热点。自由曲面的检测技术已经成为制约其应用的最重要因素,而目前精密光... 光学自由曲面因其表面自由度较大,可以针对性地提供或矫正不同的轴上或轴外像差,同时满足现代光学系统高性能、轻量化和微型化的要求,逐渐成为现代光学工程领域的热点。自由曲面的检测技术已经成为制约其应用的最重要因素,而目前精密光学自由曲面的检测手段仍然沿用非球面检测方法。本文回顾了近年来的自由曲面检测发展历程,对目前主流的非接触式检测方法(微透镜阵列法,结构光三维检测法,相干层析术,干涉检测法)进行了重点介绍;总结了非球面检测方法运用到自由曲面检测中的技术难点,同时结合这些技术难点,展望了自由曲面检测的未来发展新趋势,主要集中在非旋转对称像差的动态补偿、分区域像差的回程误差校准及子孔径拼接技术。 展开更多
关键词 自由曲面检测 干涉检测法 子孔径拼接 非旋转对称像差补偿
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高分辨率Czerny-Turner光谱仪光学系统设计 被引量:15
10
作者 彭雪峰 魏凯华 +2 位作者 刘艳萍 黄文华 吴平辉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期156-160,共5页
为了克服光栅光谱仪分辨率低、像差较大、体积大的缺点,根据光谱仪工作原理和几何光学像差理论,设计了一种光谱范围为350~450nm的Czerny-Turner光谱仪光学系统.计算了光学系统各光学元件的特征参量和系统结构参量.运用光学设计软件Zema... 为了克服光栅光谱仪分辨率低、像差较大、体积大的缺点,根据光谱仪工作原理和几何光学像差理论,设计了一种光谱范围为350~450nm的Czerny-Turner光谱仪光学系统.计算了光学系统各光学元件的特征参量和系统结构参量.运用光学设计软件Zemax对系统进行光线追迹与优化设计,并对设计结果进行分析.理论和实验结果均表明,该系统在350~450nm光谱范围内分辨率小于0.1nm,系统体积约为105×105×20mm^3,整个光学系统具有结构简单、体积小、分辨率高、稳定性好等优点. 展开更多
关键词 光学系统 光学设计 光栅 光谱仪 ZEMAX 像差 分辨率
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基于3DS MAX信息源的体三维显示技术 被引量:8
11
作者 徐韡 刘向东 +2 位作者 刘旭 林远芳 张晓洁 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1723-1726,共4页
为了在真实的体积空间内重建三维图像,利用高速旋转的发光二极管(LED)面阵列作为显示媒介,以PIC单片机为核心组成控制电路建立了体三维显示系统.采用数字图像处理方法从3DS MAX软件的三维模型中获取离散的特征点信息,以光电触发器提供... 为了在真实的体积空间内重建三维图像,利用高速旋转的发光二极管(LED)面阵列作为显示媒介,以PIC单片机为核心组成控制电路建立了体三维显示系统.采用数字图像处理方法从3DS MAX软件的三维模型中获取离散的特征点信息,以光电触发器提供的外部中断信号为同步信号,单片机向数据存储器和LED专用驱动芯片提供控制信号和工作时序,驱动LED发光,逐行显示获得的二维图像序列.由于人眼的视觉暂留特性,快速显示的二维图像序列被感知为一幅连续的三维图像.再现的三维图像无需辅助设备就可在0°~360°内任意观察,并真实地体现了源图像的三维特性. 展开更多
关键词 三维显示 体三维显示 3DS MAX LED面阵列 视觉暂留 单片机
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光学系统杂散光分析 被引量:42
12
作者 岑兆丰 李晓彤 朱启华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期300-304,共5页
杂散光是光学系统中所有非正常传输光的总称,杂散光对光学系统性能的影响因系统不同而变化。因此,在现代光学设计中,杂散光分析成为光学设计工作中的一个重要环节。杂散光产生的原因比较复杂,讨论了漏光和透射面残余反射引起的杂散光,... 杂散光是光学系统中所有非正常传输光的总称,杂散光对光学系统性能的影响因系统不同而变化。因此,在现代光学设计中,杂散光分析成为光学设计工作中的一个重要环节。杂散光产生的原因比较复杂,讨论了漏光和透射面残余反射引起的杂散光,针对漏光杂散光给出了高密度取样的分析方法,对于残余反射的杂散光建立了带能量因子的光线光学模型和光线二叉树的数据结构,在保证计算精度的同时减少了计算时间。对一个卡塞格林光学系统进行了漏光杂散光分析和光学表面残余反射杂散光的近轴与实际光线分析,得到减少杂散光的措施,达到了杂散光分析的目的。 展开更多
关键词 杂散光 鬼像 漏光 光线追迹
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全景光学环带凝视成像技术 被引量:20
13
作者 白剑 牛爽 +1 位作者 杨国光 侯西云 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期331-335,共5页
提出一种无需转动镜头,一次性瞬时完成周围360°目标成像的全景光学环带凝视成像技术。该技术采用平面圆柱投影方法,可实现超半球成像。分析了全景环形透镜PA L的成像特性,给出全景光学设计实例,利用所完成的原理样机实现了动态全... 提出一种无需转动镜头,一次性瞬时完成周围360°目标成像的全景光学环带凝视成像技术。该技术采用平面圆柱投影方法,可实现超半球成像。分析了全景环形透镜PA L的成像特性,给出全景光学设计实例,利用所完成的原理样机实现了动态全景数字图像处理。成像结果表明该技术在管道测量、医用内窥检查、全景监控、周视监测等领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 全景环形透镜 光学设计 平面圆柱透影
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OCT系统中基于快速扫描光学延迟线的色散补偿 被引量:9
14
作者 杨亚良 丁志华 +2 位作者 俞晓峰 李栋 王玲 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期21-24,共4页
分析了光学相干层析成像(Optical Coherence Temography,OCT)系统中色散失配对系统纵向分辨率的影响,详细阐述了快速扫描光学延迟线(Rapid Scanning Optical Delay Line,RSOD)的色散性质,提出并采用基于RSOD的色散补偿方法,实验验证了... 分析了光学相干层析成像(Optical Coherence Temography,OCT)系统中色散失配对系统纵向分辨率的影响,详细阐述了快速扫描光学延迟线(Rapid Scanning Optical Delay Line,RSOD)的色散性质,提出并采用基于RSOD的色散补偿方法,实验验证了这种色散补偿方法能够实现OCT系统的纵向分辨率接近于理论值,并因此得到了高质量的OCT图像. 展开更多
关键词 光学相干层析成像 快速扫描光学延迟线 色散 色散补偿
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从几何光学研究负折射率透镜的有限尺寸效应(英文) 被引量:15
15
作者 杨立功 顾培夫 黄弼勤 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期1396-1398,共3页
从几何光学理论证明了 ,在左手系材料 (负折率材料 )透镜中存在完善聚焦的概念。当该透镜的尺寸可以认为是无穷大时 ,该透镜是无几何像差透镜。进一步考虑了有限透镜孔径对成像面上成像质量的影响 ,模拟结果表明 :成像面上亮度对比度分... 从几何光学理论证明了 ,在左手系材料 (负折率材料 )透镜中存在完善聚焦的概念。当该透镜的尺寸可以认为是无穷大时 ,该透镜是无几何像差透镜。进一步考虑了有限透镜孔径对成像面上成像质量的影响 ,模拟结果表明 :成像面上亮度对比度分布不均匀 ;且随着透镜孔径大小与厚度的比值减小 ,像的对比度将会增加。 展开更多
关键词 几何光学 负折射率透镜 有限尺寸效应 左手系材料 透镜成像 成像质量
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原子层沉积技术及其在光学薄膜中的应用 被引量:11
16
作者 何俊鹏 章岳光 +2 位作者 沈伟东 刘旭 顾培夫 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期173-179,共7页
回顾了原子层沉积(ALD)技术的发展背景,通过分析ALD的基本工艺,并与传统薄膜制备工艺进行了对比研究,介绍了它在膜层的均匀性、保形性以及膜厚控制能力等方面的优势。着重列举ALD在减反膜、紫外截止膜、折射率可调的薄膜、抗激光损伤薄... 回顾了原子层沉积(ALD)技术的发展背景,通过分析ALD的基本工艺,并与传统薄膜制备工艺进行了对比研究,介绍了它在膜层的均匀性、保形性以及膜厚控制能力等方面的优势。着重列举ALD在减反膜、紫外截止膜、折射率可调的薄膜、抗激光损伤薄膜及复杂结构光子晶体等方面的应用。同时指出了目前ALD工艺在光学薄膜应用中存在的主要问题,并对ALD未来的发展进行了展望。 展开更多
关键词 原子层沉积 光学薄膜 前驱体 光子晶体
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含有负折射率介质层的布喇格镜的光学特性研究 被引量:19
17
作者 杨立功 顾培夫 黄弼勤 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期200-203,共4页
从电磁场理论推导了光波在负折射率介质薄层中的传输矩阵 ,对由正、负折射率介质构成的全介质布喇格反射镜的反射带宽和角度特性进行了分析和讨论 ,与普通的均由正折射率介质构成的布喇格反射镜的相应特性做了对比 ,并根据薄膜理论对研... 从电磁场理论推导了光波在负折射率介质薄层中的传输矩阵 ,对由正、负折射率介质构成的全介质布喇格反射镜的反射带宽和角度特性进行了分析和讨论 ,与普通的均由正折射率介质构成的布喇格反射镜的相应特性做了对比 ,并根据薄膜理论对研究结果作了解释 展开更多
关键词 负折射率介质 传输矩阵 全介质布喇格反射镜 反射带宽
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多层衍射光学元件的特性分析 被引量:15
18
作者 白剑 马韬 +1 位作者 沈亦兵 侯西云 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z2期44-47,共4页
对采用不同材料多层衍射光学元件的衍射效率进行了分析。通过建立双层衍射光学元件的位相分布函数,实现了宽光谱范围内高衍射效率的多层结构设计.可见光波段设计结果表明多层衍射光学元件可在整个光谱范围内获得大于96%的衍射效率,克服... 对采用不同材料多层衍射光学元件的衍射效率进行了分析。通过建立双层衍射光学元件的位相分布函数,实现了宽光谱范围内高衍射效率的多层结构设计.可见光波段设计结果表明多层衍射光学元件可在整个光谱范围内获得大于96%的衍射效率,克服了传统单层衍射元件衍射效韭低的缺点,使衍射元件在混合光学系统中,特别是在可见光波段,充分发挥其校正色差、热差及提供非球面度的优势,从而实现体积小、重量轻、像质优越的光学系统. 展开更多
关键词 多层衍射元件 混合光学 衍射光学
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卫星颤振光学成像仿真模型分析 被引量:7
19
作者 冯华君 邓勤 +2 位作者 郑珍珍 徐之海 李奇 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期1-7,共7页
研究了不同成像方式下的卫星颤振光学成像退化机理,建立一套完整的卫星颤振光学成像退化模型。模型包含成像模式和颤振两大模块,以面阵凝视和TDI扫描两种成像方式建立退化模型。分析卫星颤振来源,将颤振分为线性运动、正弦颤振、随机运... 研究了不同成像方式下的卫星颤振光学成像退化机理,建立一套完整的卫星颤振光学成像退化模型。模型包含成像模式和颤振两大模块,以面阵凝视和TDI扫描两种成像方式建立退化模型。分析卫星颤振来源,将颤振分为线性运动、正弦颤振、随机运动以及组合颤振四种运动形式。对具有典型意义的地球静止轨道上的卫星进行仿真成像和分析,得到卫星颤振参数临界值。为验证仿真分析的结果,建立了一套模拟遥感成像的地面半物理仿真实验系统。通过对系统加载颤振激励,可得到模拟卫星颤振退化图像。利用调制传递函数(MTF)作为像质评价指标,发现理论模型计算值与实验实际获取结果具有很好的吻合性,从而证明了颤振成像退化仿真的正确性和有效性。 展开更多
关键词 卫星颤振 光学成像 空间相机 仿真模型 MTF
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光学相干层析技术在光学表面间距测量中的应用 被引量:13
20
作者 王志斌 史国华 +2 位作者 何益 丁志华 张雨东 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1469-1474,共6页
搭建了适于镜头中光学表面间距测量的实验装置,用于非接触高精度测量镜面间距。该装置以光纤型时域光学相干层析系统为基础,通过光学表面的层析成像精确测量其相对位置。对样品扫描装置进行了改进,利用高精度导轨移动光纤准直器来移动... 搭建了适于镜头中光学表面间距测量的实验装置,用于非接触高精度测量镜面间距。该装置以光纤型时域光学相干层析系统为基础,通过光学表面的层析成像精确测量其相对位置。对样品扫描装置进行了改进,利用高精度导轨移动光纤准直器来移动成像范围,实现对不同深度光学表面的层析成像。利用实验测量系统完成了对空气间隙样品及已装调好镜头的光学表面间距的测量,其中空气间隙样品的测量值为6.026mm,用游标卡尺得到的对比测量值为6.02mm;对镜头关键参数空气间隙的测量值为10.750mm,其设计值为(10.7±0.03)mm。实验系统误差为3.871μm,测量灵敏度为10.5μm。结果显示该方法具有非接触、高精度、高灵敏度的特点。 展开更多
关键词 相干光学 光学相干层析成像 光学表面 间距测量
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