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基于共光路方式的光程倍增测量方法研究

中国测试 2023年第S1期49卷 70-73页

作者：刘红光崔尧尧邱江月李青王伟郑叶龙赵美蓉天津市计量监督检测科学研究院天津300192 天津市东丽区计量检定所天津300300 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072

针对大长度标准装置在测量过程中占地面积大、建设难度高等问题,研究一种基于共光路方式的光程倍增测量方法,通过将光路折叠,将大空间的室内长距离测量缩短至小空间内的短距离测量。实验模拟激光干涉仪在共光路方式中的检测过程,验证测... 详细信息

针对大长度标准装置在测量过程中占地面积大、建设难度高等问题,研究一种基于共光路方式的光程倍增测量方法,通过将光路折叠,将大空间的室内长距离测量缩短至小空间内的短距离测量。实验模拟激光干涉仪在共光路方式中的检测过程,验证测量方法的可行性,实现光程的成倍增长,测量空间成倍缩短,该方法可广泛应用于激光测距类仪器的检测。

关键词：计量学大长度光程倍增结构激光干涉共光路

共光路双频外差干涉法测量模拟磁头磁盘静态间隙

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中国激光 2005年第12期32卷 1664-1667页

作者：岳兆阳张蕊白少先孟永钢殷纯永清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084 清华大学精密仪器与机械学系北京100084

提出了一种共光路外差干涉测量模拟磁头磁盘静态间隙的方法,该方法以低频差横向塞曼双频激光器作为光源,采用专门设计的双折射透镜分光和相位测量技术,实现了对光波半波长的3600细分,从而使测量分辨率达到0.1 nm。原理实验结果表明,该... 详细信息

提出了一种共光路外差干涉测量模拟磁头磁盘静态间隙的方法,该方法以低频差横向塞曼双频激光器作为光源,采用专门设计的双折射透镜分光和相位测量技术,实现了对光波半波长的3600细分,从而使测量分辨率达到0.1 nm。原理实验结果表明,该系统在无恒温的普通实验室条件下,1 h内稳定测量实验结果漂移小于4 nm;利用压电陶瓷(PZT)微动工作台(步进分辨率1 nm)驱动反射镜(模拟磁头)产生位移,在1μm范围内与该系统测量结果进行比对,得到线性相关系数优于0.9998。

关键词：测量外差干涉共光路相位测量磁头磁盘静态间隙

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共光路移相单频激光干涉测长系统

光学技术 2004年第2期30卷 195-198页

作者：韩旭东艾华中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130022

单频激光干涉系统采用偏振光移相方法,用来解决常规单频激光干涉仪中的光强"零漂"问题。共光路设计提高了干涉系统的测量稳定性和重复性。采用光程差放大技术提高了干涉系统的分辨力。在构造了一套实验布局的基础上,分析了影响系统测长... 详细信息

单频激光干涉系统采用偏振光移相方法,用来解决常规单频激光干涉仪中的光强"零漂"问题。共光路设计提高了干涉系统的测量稳定性和重复性。采用光程差放大技术提高了干涉系统的分辨力。在构造了一套实验布局的基础上,分析了影响系统测长精度的主要因素,并对干涉系统的测量误差分量做了定量的分析,完成了系统的精度测试。

关键词：单频激光干涉系统移相光程差放大共光路单频激光干涉仪激光测长

基于液晶空间光调制器的同步移相共光路干涉技术

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光电子．激光 2013年第6期24卷 1145-1149页

作者：郝本功钟志刁鸣单明广哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了实现透明物体的相位测量,提出一种基于液晶空间光调制器(LC-SLM)的同步移相共光路干涉方法。在由4 f光学成像系统构成的三窗口共光路干涉仪基础上,利用LC-SLM的灰度调制能力,在LC-SLM上加载光栅进行频域滤波,进而通过1次曝光获得3... 详细信息

为了实现透明物体的相位测量,提出一种基于液晶空间光调制器(LC-SLM)的同步移相共光路干涉方法。在由4 f光学成像系统构成的三窗口共光路干涉仪基础上,利用LC-SLM的灰度调制能力,在LC-SLM上加载光栅进行频域滤波,进而通过1次曝光获得3幅移相干涉图实现相位测量。给出了本文方法的相位恢复数学模型,并通过光学实验对本文方法和标准四步相移算法的性能进行了比较,最后通过重复实验对方法的稳定性和重复性进行了评估。结果表明,本文方法具有较好的相位恢复效果,而且稳定性和重复性以标准差表示时分别可达0.032

关键词：共光路三窗口光栅液晶空间光调制器

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红外双波段共光路消热差光学系统设计

河南科技 2023年第8期42卷 9-13页

作者：王少白宋璐黄辰旭中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471000 河南科技大学信息工程学院河南洛阳471000

【目的】为实现中长波双波段红外探测,同时满足系统轻小化要求,本研究设计一套红外双波段共光路消热差光学系统。【方法】该系统采用透射式共光路结构,使用锗、硒化锌和硫系玻璃等材料的组合来满足被动消热差要求。光学系统焦距为200 mm... 详细信息

【目的】为实现中长波双波段红外探测,同时满足系统轻小化要求,本研究设计一套红外双波段共光路消热差光学系统。【方法】该系统采用透射式共光路结构,使用锗、硒化锌和硫系玻璃等材料的组合来满足被动消热差要求。光学系统焦距为200 mm、F/#为2,工作波段覆盖范围为3~5μm、8~10μm,达到100%冷光阑效率。【结果】像质评价结果表明,该系统的调制传递函数在空间频率16l p/mm处的值大于0.5,在-55~+70℃宽温度范围内成像良好。该系统结构紧凑,总长度不超过120 mm。【结论】该共光路实现无热化和小型化的设计要求,具有一定的工程应用前景。

关键词：红外光学系统消热差设计双波段共光路

用于激光接收/目视瞄准镜的共光路光学系统设计

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应用光学 2016年第2期37卷 267-270页

作者：常伟军陈姣郑常青西安应用光学研究所陕西西安710065

为实现多传感器光轴校准并达到小型化轻量化的设计要求,将目视瞄准镜作为校轴光学基准,采用共用摄远型物镜组,并利用在立方棱镜斜面镀制光谱分光膜,实现高精度目视瞄准镜与激光接收的共光路系统设计。该目视瞄准镜放大倍率为7×、视场为... 详细信息

为实现多传感器光轴校准并达到小型化轻量化的设计要求,将目视瞄准镜作为校轴光学基准,采用共用摄远型物镜组,并利用在立方棱镜斜面镀制光谱分光膜,实现高精度目视瞄准镜与激光接收的共光路系统设计。该目视瞄准镜放大倍率为7×、视场为5°、出瞳直径为Φ3.7mm、出瞳距离不小于20mm;激光接收系统视场为1mrad、接收口径为Φ50mm,设计结果满足指标要求。

关键词：激光接收/目视瞄准镜共光路多传感器光轴校正摄远型结构

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"共光路"校准激光干涉仪的测长不确定度

计量学报 2006年第Z1期27卷 58-61页

作者：李建双赵岩陶香琴朱固瑞中国计量科学研究院北京100013 中国计量科学研究院北京100013 中国计量科学研究院北京100013 中国计量科学研究院北京100013

激光干涉仪校准时为了避免引入阿贝误差,通常采用"背对背"测量方法,即标准干涉仪的反射镜与被测干涉仪的反射镜背对背放置,使标准干涉仪与被测干涉仪的光路处于同一直线上.现提出校准激光干涉仪的另一方法,利用同一组分光镜和反射镜,使... 详细信息

激光干涉仪校准时为了避免引入阿贝误差,通常采用"背对背"测量方法,即标准干涉仪的反射镜与被测干涉仪的反射镜背对背放置,使标准干涉仪与被测干涉仪的光路处于同一直线上.现提出校准激光干涉仪的另一方法,利用同一组分光镜和反射镜,使标准干涉仪与被测干涉仪的光路处于同一光路上,即"共光路"测量方法.这种方法与"背对背"的测量方法相比,具有抗环境干扰的能力强的优点,使由环境条件引入的测量误差最小,其最佳相对测量不确定度优于1×10-7.通过测量数据和标准测量装置的不确定度分析,来评价"共光路"测量方法的优越性.

关键词：计量学背对背共光路激光干涉仪不确定度

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中小型共光路系统支撑结构设计和分析

应用光学 2023年第5期44卷 998-1009页

作者：杨晓强陶忠刘莹奇西安应用光学研究所陕西西安710065

主、次镜支撑技术是共光路光学系统的关键技术之一。针对在±60℃温度变化范围内工作的机载共光路光学系统,根据热膨胀系数匹配原则分别选择殷钢和ULE、钛合金和K9配对作为主、次镜及支撑结构的材料,并设计了高刚度无热化柔性支撑结构... 详细信息

主、次镜支撑技术是共光路光学系统的关键技术之一。针对在±60℃温度变化范围内工作的机载共光路光学系统,根据热膨胀系数匹配原则分别选择殷钢和ULE、钛合金和K9配对作为主、次镜及支撑结构的材料,并设计了高刚度无热化柔性支撑结构。最后,利用自研的光机联合仿真程序对主、次镜面型及整个光学系统的成像质量进行了光机一体化分析。分析结果表明:殷钢和ULE配对时,在±60℃均匀温差和10℃轴向、径向温度梯度下,主、次镜去除离焦后面型优于(1/100)λ,整个光学系统点列图RMS半径小于艾里斑半径,相面中心波前优于(1/50)λ,MTF@63 lp/mm优于0.45,无热化柔性支撑的一阶固有频率高达263 Hz;钛合金和K9配对时,60℃均匀温差下系统成像指标满足使用要求,10℃轴向、径向温度下成像质量无法满足使用要求。对装调完的殷钢和ULE配对光机系统进行了低温下分辨率测试,分辨率无明显变化,说明设计及分析可行。

关键词：共光路光机一体化分析柔性支撑温度梯度

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共光路偏振光学系统测量表面粗糙度方法研究

共光路偏振光学系统测量表面粗糙度方法研究

作者：张艳娥哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

近年来随着科学技术的不断进步和“信息时代”的到来，机械，电子，光学工业对加工表面的质量要求越来越高。因此为实现更高的表面加工质量，相应要求更高的表面粗糙度测量手段。本文通过总结目前已经存在的测量表面粗糙度的方法，分析... 详细信息

近年来随着科学技术的不断进步和“信息时代”的到来，机械，电子，光学工业对加工表面的质量要求越来越高。因此为实现更高的表面加工质量，相应要求更高的表面粗糙度测量手段。本文通过总结目前已经存在的测量表面粗糙度的方法，分析了它们工作原理的优点和缺点，提出了一种新型非接触高精度表面粗糙度测量方法，它采用共光路偏振干涉光学测量系统，且不需要另外的参考表面。然后依波动光学理论并采用琼斯矩阵论证了测量系统的工作原理，并对该测量系统进行了不确定度分析。利用该系统对一标准粗糙度样块(Ra=0.012μm)进行了测量，仿真模拟了表面粗糙度测量曲线，计算了表面粗糙度值，验证了该系统的可行性。实验证明该系统具有很强的抗外界震动干扰能力，仪器简单，性能稳定，测量灵敏度高。

关键词：表面粗糙度琼斯矩阵共光路偏振