小型激光三角探头光学系统设计

发布时间：2017-07-04 22:00

  本文关键词：小型激光三角探头光学系统设计

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【摘要】：小型激光三角探头是基于激光三角法测距原理的一种高精度的非接触测量仪器,广泛应用于工业实时在线检测。与传统的接触式测量法相比较,激光三角法非接触测量系统具有测量精度高、速度快、小型化和集成化的特点。本文将从高精度、小型化的方向出发设计一套激光三角探头光学系统。 论文首先研究了激光三角法测距的基本原理,推导了激光三角法测距的物像位移关系式；其次根据需求选择了半导体激光器作为探头的光源,线阵CCD作为光电接收器件；最后通过光学设计软件ZEMAX对小型激光三角探头中激光整形光学系统进行了设计,采用两个正交排列的柱透镜实现了激光束的准直并用两片分离式透镜对准直后的光束聚焦；成像光学系统采用四片式结构,成像清晰,畸变小,像面照度均匀。
【关键词】：激光三角法 像差平衡 ZEMAX 光学设计
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH74
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目录6-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 激光三角法测量技术概述7
• 1.2 激光三角测量技术的国内外研究现状7-10
• 1.3 论文的主要研究内容与技术指标10
• 1.4 本章小结10-11
• 第二章 激光三角法测距原理11-16
• 2.1 激光三角法测距基本原理11-14
• 2.2 直射式结构与斜射式结构的比较14-15
• 2.3 本章小结15-16
• 第三章 激光三角探头系统硬件构成16-27
• 3.1 激光光源的选择16-17
• 3.2 光电检测器件的选择17-24
• 3.3 小型激光三角探头系统参数的确定24-26
• 3.4 本章小结26-27
• 第四章 小型激光三角探头光束整形光学系统设计27-39
• 4.1 半导体激光器的介绍27-28
• 4.2 高斯光束的传播规律28-31
• 4.3 半导体激光器的准直方法31-33
• 4.4 半导体激光器准直系统设计33-35
• 4.5 聚焦光学系统设计35-38
• 4.6 本章小结38-39
• 第五章 成像光学系统设计39-53
• 5.1 成像系统技术指标39
• 5.2 成像光学系统结构设计39-47
• 5.3 公差分析47-52
• 5.4 本章小结52-53
• 总结53-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-57

【参考文献】

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本文编号：519423