基于色散镜头的光学相干显微成像

发布时间：2024-05-30 00:47

　　精密制造业的快速发展使得人们对于精密测量技术的要求越来越高。位移传感器作为精密测量技术中一种重要的位移测量工具,不仅要具有高精度、高抗干扰性,还需具有实时、无损检测的特性。基于光谱共焦原理的非接触式位移传感器由于不需要与被测物体表面接触就可以测出位移变化量,具有质量轻,量程广,对被测目标适应性强的优点,在工程测量及工业生产领域具有良好发展前景。尽管如此,光谱共焦位移传感器仍只能实现亚微米级别的分辨力;而基于迈克尔逊干涉仪的光学相干层析技术以其分辨力高、透视测量等特点,逐渐成为目前位移测量领域的关键技术。本文在综合分析光谱共焦位移传感器和光学相干层析位移测量技术的基础上,提出一种基于色散镜头的光学相干显微成像技术,具有大量程和高精度位移测量的优点本论文介绍了光学相干层析技术的原理,分析了其能够实现纳米级分辨力位移测量的技术基础;接着阐述了光谱共焦位移测量原理,对影响传感器性能的重要因素以及关键设计技术进行分析研究;同时还应用了ZEMAX光学设计软件对色散位移镜头进行了仿真设计;最后,将高灵敏度的相敏技术与宽动态范围位移测量的方法相结合,开发了一种基于光纤的位移传感器,利用光谱复用技术对干...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1光电式位移传感器:(a)激光三角位移传感器(b)激光干涉位移测量

基于电磁波干涉理论的干涉测量技术在当今多个工业领域都发挥着重要的作用，包括航空航天、工程精密制造、光纤光学等。图1-1(b)所示为激光干涉位移测量示意图，其基本功能是以干涉测量为原理，将被测物的位移信息变成干涉条纹的图像信号，通过对干涉条纹图进行解调从而获得位移结果。激光干涉位移....

图1-2光谱共焦位移传感器探头

角度较宽的优点，被用在多种工业检测场合。除了反光与透明表面的距离测量以外，该传感器还可以用于单向测量清洁薄膜，板材或多层结构的厚度。图1-2光谱共焦位移传感器探头Fig.1-2Spectralconfocaldisplacementsensorprobe我国在光谱共焦....

图1-3PC-SOCT系统结构图

图1-3PC-SOCT系统结构图[18]Fig.1-3PC-SOCTsystemstructurediagram照谱域光学相干层析系统的原理图如图1-3所示，宽带光源在宽带光，光线经凸透镜L1准直后进入分光滤波器CBS(分光比部分光，一部分光照射到参考光楔....

图2-1干涉测量：(a)结构简图(b)原理示意图

相位对照谱域光学相干层析方法常被用于测量材料内部的变形情况、表面轮廓具有动态高精度变形测量的优点，在复合材料力学性能测量和无损检测领域有且广泛的应用前景。光学相干层析理论原理光学干涉测量结构简图如图2-1(a)所示，宽带光首先入射到分光镜，在其分光作部分光照射到被测对象，另一....

本文编号：3984326