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光杠杆式nm级微位移激光测量系统的研究

光电子．激光 2006年第8期17卷 969-973页

作者：刘晓旻吴宇张攀峰杨国光浙江大学信息科学与工程学院浙江杭州310027

提出了一种全新的nm级微位移测量方法,改进了传统光杠杆测微位移的原理,研究开发了一种激光微位移测量系统。该方法可以将微位移量放大102量级以上,测量系统的理论分辨率为4nm、实测分辨率小于10nm,实验验证了该系统的可行性和可靠性。... 详细信息

提出了一种全新的nm级微位移测量方法,改进了传统光杠杆测微位移的原理,研究开发了一种激光微位移测量系统。该方法可以将微位移量放大102量级以上,测量系统的理论分辨率为4nm、实测分辨率小于10nm,实验验证了该系统的可行性和可靠性。该系统适用范围广、灵敏度高、重复性好和结构简单,便于构成微电机系统(MEMS),实现系统微型化及自动化。

关键词：光杠杆纳米检测位置敏感探测器(PSD) 微位移

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太赫兹辐射的多重反射光杠杆探测方法

红外与激光工程 2012年第8期41卷 2058-2062页

作者：刘晓旻王俊俏马凤英吴宇梁二军杨国光郑州大学物理工程学院河南郑州450000 电子科技大学光纤传感和通信教育部重点实验室四川成都610054 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室浙江杭州310027

提出了一种新型的微光学太赫兹辐射探测方法,以双材料微悬臂梁结构热探测方法为基础,通过多重反射光杠杆系统测量微结构的纵向微位移,从而实现太赫兹辐射量的测量。多重反射光杠杆探测方法微位移理论分辨率小于1 nm。搭建了微位移测量系... 详细信息

提出了一种新型的微光学太赫兹辐射探测方法,以双材料微悬臂梁结构热探测方法为基础,通过多重反射光杠杆系统测量微结构的纵向微位移,从而实现太赫兹辐射量的测量。多重反射光杠杆探测方法微位移理论分辨率小于1 nm。搭建了微位移测量系统,实验结果表明,测试系统理论分辨率小于4 nm,实际分辨率优于10 nm。给出了基于该方法的太赫兹探测器设计方案和参数。因其具有良好的抗空气扰动和光束串扰能力,可以在常温下工作,适用于非制冷、实时、低成本、微小型化的太赫兹探测器和阵列式成像设备。

关键词：太赫兹探测器成像探测双材料光杠杆微悬臂梁

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基于PSD光杠杆自平衡精密电磁天平的研究

传感技术学报 2019年第5期32卷 779-783页

作者：张会玲鲍丙豪吴迪邓晓蓉江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

提高电磁天平性能的关键是在一定质量下使横梁产生大的位移并对该位移量进行高精度检测,据此设计了一种基于PSD(位置敏感器件)光杠杆与横梁组件构成的位移传感器,并与电磁力传感器构成闭环系统,它可使传统的电磁天平的位移量得以进一步... 详细信息

提高电磁天平性能的关键是在一定质量下使横梁产生大的位移并对该位移量进行高精度检测,据此设计了一种基于PSD(位置敏感器件)光杠杆与横梁组件构成的位移传感器,并与电磁力传感器构成闭环系统,它可使传统的电磁天平的位移量得以进一步放大。与普遍使用在电磁天平中的硅光电池位移传感器相比较,采用PSD光杠杆的位移传感器具有测量精度高,结构简单,动态特性好等优点,优化了电磁天平的整体性能。基于上述方法研制了量程为210 g的电磁天平样机并对其进行试验研究,结果表明其系统总精度达0.003 2%。

关键词：电磁天平 PSD 光杠杆微位移闭环系统

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基于显微光杠杆技术的微结构偏转角测量系统

光学技术 2014年第3期40卷 219-224页

作者：刘璐李艳宁吴森胡晓东天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

针对微结构的偏转角度测试需求,设计并搭建了一套基于显微光杠杆技术的角度测量系统。该系统将光杠杆光路与无限共轭显微光路相结合,所得聚焦光斑直径小于10μm;采用电流模式电路处理四象限探测器输出信号,系统理论带宽超过5MHz;系统对... 详细信息

针对微结构的偏转角度测试需求,设计并搭建了一套基于显微光杠杆技术的角度测量系统。该系统将光杠杆光路与无限共轭显微光路相结合,所得聚焦光斑直径小于10μm;采用电流模式电路处理四象限探测器输出信号,系统理论带宽超过5MHz;系统对微结构的转角测量分辨力和理论量程分别可达1.2″和±4°。利用该系统测量了原子力显微镜微悬臂梁探针在步进载荷下的偏转情况,测量结果与铁摩辛柯梁理论计算一致,验证了系统的可靠性。

关键词：光学测量微结构光杠杆偏转角电流模式

光杠杆补充尺度因子的大视场扫描式摄像测量方法

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实验力学 2021年第3期36卷 299-308页

作者：宁振飞于军昕马沁巍马少鹏北京理工大学宇航学院北京100081 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

摄像测量方法因具有全场、非接触和观测尺度易调节等优势,在材料/结构运动/变形测量方面的应用越来越广泛,但是该方法的观测范围和测量分辨率之间存在矛盾,导致其在大视场测量应用下出现了观测精度不足的问题。本文发展了一种基于光杠... 详细信息

摄像测量方法因具有全场、非接触和观测尺度易调节等优势,在材料/结构运动/变形测量方面的应用越来越广泛,但是该方法的观测范围和测量分辨率之间存在矛盾,导致其在大视场测量应用下出现了观测精度不足的问题。本文发展了一种基于光杠杆补充尺度因子的扫描式摄像测量方法,利用光杠杆放大扫描相机的运动参数,将光斑几何位置改变作为补充方程,确定扫描相机每一时刻下的精确位姿信息,再通过多目立体视觉原理对被测目标进行三维重建。结果表明,该方法能够准确求解扫描相机三维位姿参数,在大视场条件下获得比双目测量更高的观测精度。

关键词：摄像测量大视场测量扫描测量光杠杆位姿测量

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光杠杆测量杨氏模量的研究

大学物理 2016年第3期35卷 40-42,53页

作者：郭涛盛琛杨悦石家庄经济学院数理学院河北石家庄050031 河北师范大学物理科学与信息工程学院河北石家庄050024 石家庄经济学院水资源与环境学院河北石家庄050031

传统光杠杆杨氏模量测量仪光路调节复杂,改进后利用激光替代望远镜,获得测量标尺上的读数,读数更加便捷.同时,根据螺旋测微仪可以求得放大倍数,从而确定出金属丝微小伸长量.相对于杨氏模量传统测量方法来说,本方法不仅调节方便,而且直... 详细信息

传统光杠杆杨氏模量测量仪光路调节复杂,改进后利用激光替代望远镜,获得测量标尺上的读数,读数更加便捷.同时,根据螺旋测微仪可以求得放大倍数,从而确定出金属丝微小伸长量.相对于杨氏模量传统测量方法来说,本方法不仅调节方便,而且直观性强、准确度高.

关键词：杨氏模量光杠杆微小伸长量激光

光杠杆实验中尺读望远镜视场部分不清晰的成因和改善

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大学物理 2011年第10期30卷 34-35,51页

作者：李兰秀张仲秋朱琴北京师范大学物理系北京100875 北京市昌平第二中学北京102208

对光杠杆实验中经常见到的尺读望远镜视场部分不清晰的成因作了深入的分析和实验验证,证明是因为背景光进入尺读望远镜,降低了直尺在尺读望远镜中的像的对比度所致,提出慢慢将物镜向像不清晰那个方向调整就能改善.

关键词：光杠杆成像

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加装游标叉丝的光杠杆

哈尔滨工业大学学报 1996年第2期28卷 41-43页

作者：马晶周素琼张立彬张书贤哈尔滨工业大学应用物理系

为了提高光杠杆的精度，减小实验误差，对原光杠杆进行了改进，在望远镜的目镜中刻划了游标叉丝。这样使得改进后的光杠杆读数精度达到了０．０５ｍｍ或更高．并用原光杠杆与改进后的光杠杆进行了对比实验．用静态拉伸法测定杨氏模量的... 详细信息

为了提高光杠杆的精度，减小实验误差，对原光杠杆进行了改进，在望远镜的目镜中刻划了游标叉丝。这样使得改进后的光杠杆读数精度达到了０．０５ｍｍ或更高．并用原光杠杆与改进后的光杠杆进行了对比实验．用静态拉伸法测定杨氏模量的实验结果显示，用原光杠杆时，结果的相对误差为５．１％；而用改进后的光杠杆时，对于二十分度的游标叉丝，结果的相对误差仅为２．７％。

关键词：光杠杆游标叉丝杨氏模量静态拉伸法

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利用光杠杆测量液体的体胀系数

物理实验 2010年第10期30卷 29-30页

作者：康永刚张盛峰杨高杰陈亚东卫蕾华张齐齐防灾科技学院河北三河065201

对传统的液体的体积膨胀系数实验进行改进,利用光杠杆测量液位的微小变化,由此计算液体的体胀系数,拓展了光杠杆的应用.

关键词：液体光杠杆体积膨胀系数