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高精度激光波长计

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高精度激光波长计相关的论坛

  • 【资料】633nm激光波长基准/副基准

    633nm激光波长基准/副基准比对报告中国计量科学研究院（100013）中国测试技术研究院（610021）中国第一航空集团公司第304研究所（100095）2007.3.23 北京1 概述1983年, 国际计量委员会（CIPM）推荐将碘稳定的633nm He-Ne激光辐射波长作为复现米定义的标准[1]。此后，根据国际上各实验室的研究和测量结果，1992年CIPM更严格地规定了激光系统的运行条件和主要技术参数，同时重新给出了其频率值、波长值及其不确定度标准[2]。在此基础上，2001年，CIPM向世界各国推荐了现行的技术参数和运行条件[3]。长度单位米是SI单位制中7个基本单位之一，也是较早以自然基准的方式复现的基本单位之一。在国际计量组织推荐的复现米定义的若干标准谱线中，碘稳定的633nm激光波长标准是目前世界上实用性最强、影响面最大、应用面最广、最受重视的长度基准。碘稳定激光系统的制作工艺特殊，装置组成较为复杂，即使是基本满足CIPM推荐的技术参数和运行条件，也不能完全保证达到国际频率（波长）值的不确定度标准。所以，不同国家的基准装置之间需要定期进行比对实验，确定不同装置间的系统偏差以及造成偏差的技术原因，以保证国际间的长度量值的准确和统一。自1983年新米定义实施以来，在世界范围内，围绕633nm激光波长基准装置的复现数据，在国际计量局和地区计量组织的倡导和组织下，各国或地区之间已经进行了无数次的多边或双边比对。通过比对实验，一方面保证了各国或地区之间的长度量值的准确和统一，为世界各国的工业标准化进程提供了有力的技术保障；另一方面也极大地促进了参加比对的国家和地区的计量技术水平的提高。在过去20多年的时间里，中国计量科学研究院就曾经代表中国多次参加这种比对实验。通过比对，不仅对外展示了中国长度计量基准的技术水平，而且利用比对期间与国外同行面对面的技术交流机会，促进了国内长度基准装置技术水平的提高。中国是较早开展碘稳定633nm He-Ne激光波长基准装置研究和应用的国家之一。经过近30年的不懈努力，不仅研制并建立了波长基标准装置系列，而且大体上完成了长度量值溯源体系的基本建设。这些工作的开展为中国的国民经济建设和产品质量的控制奠定了技术保障基础。可以毫不夸张的说，这一切源自于633nm波长基准装置的建立。目前我国现行有效的633nm国家长度基准和副基准装置共有3套，其中基准装置保存在中国计量科学研究院，副基准装置分别保存在中国测试技术研究院和中国航空工业第一集团公司北京长城计量测试技术研究所。3套装置的运行条件和相关的参数指标都应满足国际计量组织规定的技术要求，并且各自在不同的领域和地域履行长度量值溯源的职责。国家长度基准和副基准，担负着统一全国长度量值的大任，因此定期比对不仅是必要的，而且是必须的。然而，由于种种原因，自1983年新米定义开始实施以来，在三家单位的基准或副基准装置之间，从未进行过正式的比对实验，成为国内长度量值溯源体系建设和实施过程中的一大缺憾，势必危及长度量值的准确和统一。针对这种情况，受国家质量监督检验检疫总局的委托，中国计量科学研究院于2006年在国内组织了633nm 127I2稳定激光波长基准、副基准的比对工作。比对实验的负责单位是全国几何量长度委员会，主导实验室是中国计量科学研究院。参加比对实验单位的相关信息见表1。表1 比对实验单位的相关信息基准或副基准保管单位 联系人 地址 中国计量科学研究院（以下简称计量院）/基准 钱进 电话：010-64211631-3320传真：010-64211631-3320电子信箱：qianjin1000@yahoo.com.cn通信地址：北京北三环东路18号邮政编码： 100013 中国测试技术研究院（以下简称测试院）/副基准 黄晓荣 电话：028-84404885传真：028-84404885电子信箱：通信地址：成都市玉双路10号邮政编码：610021 中国航空工业第一集团公司北京长城计量测试技术研究所（以下简称304所）/副基准 张志权 电话：010-62457119传真：010-62462965电子:zhangzhiquan0112@sina.com.cn通信地址：北京1066信箱6分箱邮政编码：100095 表1中的三个单位，共有四套装置参加了比对实验。其中计量院两套，测试院和304所各一套。由于装置技术条件和实验室环境条件的限制，比对实验在北京和成都分三次进行。比对时间等信息见表2。表2 比对时间和地点安排实验序号 基准装置编号 所属单位 比对时间 比对地点 1 D1/NO.02 计量院/304所 06.03.02 -03.09 计量院 2 D1/C4 计量院/计量院 06.11.08 -11.14 计量院 3 C4/NIMTT-1 计量院/测试院 06.12.14-12.18 测试院 2. 实验条件在此次实验中，参加比对的所有基准装置均采用三次谐波（以下简称3f）锁定技术将激光频率稳定到127I2分子吸收谱线的11-5带R(127)的超精细结构吸收分量上。按照要求，有关参数和运行条件应与CIPM所推荐的条件相一致，即碘吸收室室壁温度 （25±5）℃碘吸收室冷指温度 （15.0±0.2）℃频率调制宽度（峰-峰值） （6.0±0.3）MHz谐振腔内单程光束的光功率 （10±5）mW实际情况是，由于比对实验中基准装置（以下简称激光系统）建立的年代和研制的单位不同，它们在相关技术参数和组成的细节方面存在较大差异，其中的一些技术参数与上述要求有一定出入。为了使实验能够顺利进行，比对实验在实施过程中采取了比较灵活的做法。表3中列出了这些激光系统的主要工作参数。表3 激光系统的主要工作参数单位 激光系统 腔长/mm 腔镜曲率半径及透过率 碘室 调制频率/kHz mm % mm* %* 长度/mm 气压/Pa 计量院 D1 300 500 0.5 1000 1.3 100 400 1.04 计量院 C4 260 600 1.1 ? 1.8 90 400 1.04 304所 NO.02 230 600 0.4 ? 1.2 90 400 1.04 测试院 NIMTT-1 365 ― － ― ― 110 ―

  • 【求助】激光波长选择

    请问 经常看到拉曼光谱仪的激光 是785nm或者830nm 请问 785nm相对于830 有什么优点么？另外 能否详细比较一下这两个波长 用于拉曼方面的优缺点？谢谢大家！^_^

  • 【原创】关于激光波长的问题

    光的波长越短,它的分辨率越高,大家可能都知道.但波长越短的坏处可能一般人很少了解一般欧洲限定激光对人体伤害都有标准.波长越短.对人体的危害会越大.最大的危害还是对人的眼睛.

  • 波数精度到底是什么

    波数精度到底是什么参数? 由于经常有人问这个问题，这几天有时间就写个短文，彻底澄清下。希望能有所帮助。由于水平有限，如有错漏，欢迎指出 。（neity原创，转载请注明出处。） 首先要说明，国标GB/T21186-2007和计量技术规范JJF1319-2001里面都没有提到波数精度这个指标，和波数相关指标的只有波数准确度和波数重复性。 下面先简单介绍下波数准确度和波数重复性，然后我们再讨论波数精度的本质。波数准确度 波数准确度就是实际测量峰位值与真实特征峰位值之间的差，国标规定测量3张谱图，计算每次与特征峰位之差，取最大偏差。 表达如下： 波数准确度=±|σn-σ0|max 其中σ0是特征峰位值，σn是特征峰实测值。 简单地说波数准确度反映的是仪器测试准不准的问题。波数重复性 国标规定测量6张谱图，计算这些谱图特征峰位实测值之间的差值，取最大值为波数重复性。 表达如下： 波数重复性=σmax-σmin 简单地说波数重复性判断测量数据的一致性，这是衡量仪器稳定性的一个指标参数。（顺便说一下，从仪器原理上看，波数重复性与干涉仪扫描的匀速性相关，而透过率重复性与红外光源及干涉仪的稳定性相关）波数精度 波数精度是个很神奇的指标，国标和计量技术规范里面都没有，好多厂家都写波数精度0.01cm-1，比波数准确度和波数重复性指标都要高出1~2个数量级，看起来很厉害，但是这个指标到底有什么含义呢？ 这要从傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）的原理说起，FTIR的核心是干涉仪，而干涉仪的核心是动镜的运动姿态控制。大家知道FTIR仪器内部有两种光源：激光光源和红外光源。仪器以红外光的干涉零点（相当于白光干涉）来确定动镜扫描的起始位置，然后通过激光干涉环的变化来确定干涉仪动镜扫描的速度和距离； 简单点说，激光在这里相当于是干涉仪的采样标尺。既然是标尺，那么这个标尺的精度如何呢？ 一般短腔长He-Ne激光器的激光波长精度（也称带宽）在1.1GHz左右，按FTIR常用的波数范围（7800-375cm-1）波段的中间值，为计算方便取5000cm-1。 计算如下： He-Ne激光波长是632.8nm，换成频率是4.74×105GHz 激光频率波动幅度：1.1GHz/4.75×105GHz=0.232×10-5，相当于±0.116×10-5 在5000波数处的激光波数的精度为：±0.116×10-5×5000cm-1=±0.0058cm-1 这就是波数精度优于0.01 cm-1的由来。 所以，波数精度应该称为激光波数精度，它实际是描述激光频率稳定性的一个参数，与FTIR的指标参数无关。 厂家把激光器的频率精度换算成波数精度，和FTIR的性能参数放在一起写，容易误导用户把它当作是FTIR的性能指标，这就有误导用户的嫌疑，严格说来可算是虚假宣传了，因为仪器验收时都无法验证这个指标。 大家观察下可以发现：小型化的FTIR，由于采用的是半导体激光器，其频率没有He-Ne激光器稳定，故厂家都不写波数精度这个指标。而采用He-Ne激光器的FTIR，不管其性能参数如何，基本都写波数精度为0.01cm-1。

  • 求助：半导体PL谱，激发光波长选择

    我有一半导体晶片想做PL谱看看空位和缺陷。材料的Eg是2.2-2.4ev问;我应选516nm（对应能量2.4ev）以下波长的激光如325nm 的he-cd激光来做激发光么？不同波长的激发光对PL谱强度和峰位有什么影响没？还有，为什么低温的时候谱峰强度高呢？

  • 了解医药拉曼检测的，尤其是原辅料检测的请进----关于波长选择问题

    我想问一下，现在医药行业拉曼检测所选择的激光波长主流是785nm的，遇到荧光干扰的情况多吗？改为激光波长是1064nm，它的检测范围是不是更广一些呢？如果有激光波长为1064nm的便携式拉曼光谱仪，性能也不错，各位会选择使用吗？感觉其检测速度会更快，基本避免了荧光干扰。

  • 求助吸光波长

    我打算用uv-2100紫外分光光度计测量全血丙酮酸、全血乳酸、全血血糖，不会只是否可以？他们的吸收波长各是多少？用玻璃的比色皿可以吗？

  • 激光干涉仪的特征及作用

    激光干涉仪是以激光波长为已知长度，利用迈克耳逊干涉系统测量位移的通用长度测量，具有高强度、高度方向性、空间同调性、窄带宽和高度单色性等优点。测量长度的激光干涉仪，主要是以迈克尔逊干涉仪为主，并以稳频氦氖激光为光源，构成一个具有干涉作用的测量系统。 激光干涉仪采用一个双光束激光头和一个双通道的处理器，采用飞行采样方式，在测量过程中无须停机采样检测，节约了测量时间和编程时间；利用RENISHAW动态特性测量与评估软件，可进行机床振动测试与分析，滚珠丝杠的动态特性分析，伺服驱动系统的响应特性分析。激光干涉仪的激光头和靶标反射镜二件之间只要发生相对位移就能进行测量，测量系统中无须分光镜、所以对光极其方便。 激光干涉仪可配合各种折射镜、反射镜等来作线性位置、速度、角度、真平度、真直度、平行度和垂直度等测量工作，并可作为精密工具机或测量仪器的校正工作。激光干涉仪可用来精确测量和校准机床、三座标测量机和X-Y平台的机械精度，也测量轴的定位精度、重复定位精度及反向间隙，测量轴的角偏、直线度，测量平台的平面度。

  • 氦氖激光器与半导体激光器的性能有何差异？

    [font=宋体]同样作为激光器，氦氖激光器稳定性比普通半导体激光器的稳定性更高，主要原因在于激光器受温度影响，激光波长会发生偏移，氦氖激光器的温度稳定度相比半导体激光器更稳定，受环境影响更小。[/font]

  • 何为激光粒度仪的测量下限

    激光粒度仪测量粒度的原理是米氏散射理论。米氏散射理论用数学语言精确描述折射率为n、吸收率为 m、粒径为 d 的球形颗粒，在波长为 λ 的激光照射下，散射光强度随散射角 θ 变化的空间分布函数，此函数也称为散射谱。根据米氏散射理论，大颗粒的前向散射光很强而后向散射很弱；小颗粒的前向散射光弱而后向散射光很强。如图所示的是固定波长下的大、中、小颗粒的散射谱示意图。激光粒度仪正是通过设置在不同散射角度的光电探测器阵列测这些散射谱来确定颗粒粒径的大小。对于特定颗粒，这种散射谱在空间具有稳定分布的特征，因此称此种原理的激光粒度仪又称为静态激光粒度仪。根据米氏散射理论，当颗粒粒径小到一定程度（如小于波长 的 1/10 左右）时，光强分布变成了两个相近似对称的圆（图 1(1) dλ），此时称为瑞利散射。产生瑞利散射的最大粒径就是激光粒度仪的测试下限。激光粒度仪的测试下限还与激光波长有关，激光波长越长测试下限越大，波长越短测试下限小。研究表明，具有同时测量前向和后向散射光技术，同时具有差分散射谱识别技术的激光粒度仪，在用红光（波长为 635nm）做为光源时的测量极限为 20nm，用绿光（波长为 532nm）时的测量极限为 10 nm。

  • 求助吸光波长

    我打算用uv-2100紫外分光光度计测量全血丙酮酸、全血乳酸、全血血糖，不会只是否可以？他们的吸收波长各是多少？用玻璃的比色皿可以吗？

  • 激光粒度仪的测量下限

    [font=&]激光粒度仪测量粒度的原理是米氏散射理论。米氏散射理论用数学语言精确描述折射率为[/font][font=&]n、吸收率为 m、粒径为 d 的球形颗粒，在波长为 λ 的激光照射下，散射光强度随散射[/font][font=&]角 θ 变化的空间分布函数，此函数也称为散射谱。[/font][font=&]根据米氏散射理论，大颗粒的前向散射光很强而后向散射很弱；小颗粒的前向散射光弱而后[/font][font=&]向散射光很强。如图所示的是固定波长下的大、中、小颗粒的散射谱示意图。激光粒度仪正[/font][font=&]是通过设置在不同散射角度的光电探测器阵列测这些散射谱来确定颗粒粒径的大小。对于特[/font][font=&]定颗粒，这种散射谱在空间具有稳定分布的特征，因此称此种原理的激光粒度仪又称为静态[/font][font=&]激光粒度仪。[/font][font=&]根据米氏散射理论，当颗粒粒径小到一定程度（如小于波长 的 1/10 左右）时，光强分布[/font][font=&]变成了两个相近似对称的圆（图 1(1) dλ），此时称为瑞利散射。产生瑞利散射的最大粒[/font][font=&]径就是激光粒度仪的测试下限。激光粒度仪的测试下限还与激光波长有关，激光波长越长测[/font][font=&]试下限越大，波长越短测试下限小。研究表明，具有同时测量前向和后向散射光技术，同时[/font][font=&]具有差分散射谱识别技术的激光粒度仪，在用红光（波长为 635nm）做为光源时的测量极[/font][font=&]限为 20nm，用绿光（波长为 532nm）时的测量极限为 10 nm。[/font]

  • 基质辅助激光解吸电离

    利用对使用的激光波长范围具有吸收并能提供质子的基质（一般常用小分子液体或结晶化合物），将样品与其混合溶解并形成混合体，在真空下用激光照射该混合体，基体吸收激光能量，并传递给样品，从而使样品解吸电离。MALDI的特点是准分子离子峰很强。通常将MALDI用于飞行时间质谱，特别适合分析蛋白质和DNA。

  • 板带与薄膜状态产品的动态非接触高精度激光在线测厚的方法与实现

    板带与薄膜状态产品的动态非接触高精度激光在线测厚的方法与实现

    [b]一、 概述 [/b]自从上世纪60年代激光产生以后，其高方向性和高亮度的优越性就一直吸引着人们不断探索它在各方面的应用，其中，工业生产中的非接触、在线测量是非常重要的应用领域，它可以完成许多用接触式测量手段无法完成的检测任务。普通的光学测量在大地测绘、建筑工程方面有悠久的应用历史，其中距离测量的方法就是利用基本的三角几何学。在上世纪80年代末90年代初，人们开始激光与三角测量的原理相结合，形成了激光三角测距器。它的优点是精度高，不受被测物的材料、质地、型状、反射率的限制。从白色到黑色，从金属到陶瓷、塑料都可以测量。[b]二、 激光三角测量的原理[/b]激光三角测量法是人们将激光与三角测量的原理相结合的产物，其原理如下图示：[img=,520,354]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151451_01_2318341_3.gif[/img]它是将激光作光源，用线阵CCD作光电转换器，用玻璃透镜将被测物上的光斑聚焦成点，再成像到线阵CCD上，线阵CCD上的光电信号再移到计算机处理，从而得到距离信号。这就是激光三角测量的基本原理。[b]三、 第一代激光三角测厚仪的原理[/b]有了激光三角位移传感器，就为激光测厚仪垫定基础，其设计原理如下图所示，[img=,479,373]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151452_01_2318341_3.jpg[/img][b][color=#333333]第一代激光测厚仪原理[/color][/b]从上图可得：厚度为：[img=,97,22]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151519_01_2318341_3.jpg[/img][b][img=,12,23]http://bbs.instrument.com.cn/xheditor/xheditor_skin/blank.gif[/img][/b]公式中，[b]t[/b]表示厚度，[b]z[/b]是上下两个测头间的距离，[b]x[/b]是上测头到被测物上表面的距离，[b]y[/b]是下测头到被测物下表面的距离，只要[b]z[/b]是恒定的，则，上下测头测量出[b]x，y，[/b]就可以通过上面的公式算出厚度[b]t[/b]，这样，用两个激光位移传感器就可以做出测厚仪。[b]四、 第一代激光三角测厚仪的误差分析[/b]1、上面的厚度公式中我们假设z是恒定的，则，在静止状态下系统误差就是上下测头的测量误差，我们令其表达式为：[img=,82,21]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151523_01_2318341_3.jpg[/img]2、实际上，在高精度测量时，z并不是恒定的，因为，上下测头是装在U形支架上，而随着温度的变化，U形支架是会变形的，扫描宽度越宽其变形量就越大，所以，其在静止状态下的误差表达式应为：[img=,109,22]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151523_02_2318341_3.jpg[/img]，见下图示，当温度变化时。1）假若U形支架的上臂向上变形一微米，下臂向下变形一微米，则，[img=,109,22]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151524_01_2318341_3.jpg[/img]2）假若U形支架的上臂向下变形一微米，下臂向上变形一微米，则，[img=,109,22]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151524_02_2318341_3.jpg[/img]3）假若U形支架的上臂向上变形一微米，下臂向上变形一微米，则，[img=,109,22]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151524_03_2318341_3.jpg[/img]4）假若U形支架的上臂向下变形一微米，下臂向上变形一微米，则，[img=,109,22]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151525_01_2318341_3.jpg[/img]5） 假若U形支架的上下臂向其它方向变形，则，误差比较复杂。[img=,502,356]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151500_01_2318341_3.jpg[/img]1、 上面分析是假设静止状态时的测量误差表达，而实际上激光测厚仪是要求能做到在线，动态扫描测量的，我们再来分析动态测量时的误差情况。我们知道，线阵测头的输出值是一段时间的测量结果的平均值。在动态测厚过程中，激光焦点在被测物表面扫描，由于激光散斑的原因，表面反射光强存在剧烈的起伏，导致一些采样点的信号强度过低，成为无效数据而[b][color=red]剔除[/color][/b]，若单测头每次平均需m个数据，之间会剔除n个数据，则需要增加测n个数据，总数据量为m+n个，这可形象地用下图表示。[img=,224,164]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151501_01_2318341_3.jpg[/img][img=,210,135]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151501_02_2318341_3.jpg[/img]由于上下表面的数据是独立的，因此，上下表面数据序列中被剔除的数据也是独立的（见上图中的一个箭头表示一个剔除数据）。如果物体不动或高度不变，则剔除数据的位置没有什么影响，但当物体抖动量较大时，被剔除数据的位置对平均值的影响将立刻显现出来，例如当表面上升时（下图）[img=,265,178]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151504_01_2318341_3.jpg[/img][img=,265,178]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151506_01_2318341_3.jpg[/img]剔除数据的位置靠前则m个数据的平均值偏大，反之则偏小。由于上下两个测头内部对剔除数据的操作是独立的，无法进行协调，因此，物体抖动必然导致厚度测量结果的较大起伏！这种误差的统计估计如下：由上图可知，两个测头的数据错位范围为（-n，+n），处于各种错位情形的概率均等，则由概率论知，均方差为[img=,30,45]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151526_01_2318341_3.jpg[/img]个数据，若物体移动速度为V，单次采样时间为T，则造成的上下两测头的厚度测量的概率误差为[img=,78,45]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151527_01_2318341_3.jpg[/img],例如，若v=10mm/s, T=10ms, n=2, 则e=0.115mm！若上下测头组合仪取p个数平均，则厚度误差均方差下降为[img=,88,49]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151527_02_2318341_3.jpg[/img]，若p=20，则e=0.026mm！对于高精度测量仍然是无法容忍的！由于激光散斑是无法消除的，因此，被测物速度越大，误差越大，因此原理上，上下独立测头不适宜抖动物体的测厚！[b]一、 结论[/b]从上面的分析，我们可以知道：用激光位移传感器构成的测厚仪存在着原理上的缺陷，其误差的产生都是随机的，所以，无法进行补偿，故，在高精度测量时不能满足测量要求。[b]二、 第二代激光测厚系统原理简介[/b]第二代激光三角测厚仪是重新设计发展而来，它克服了第一代由于U形支架变形、振动等导致测量精度不高，由于采用二个光电转换部件导致工作不同步而导致上下两测头的测量点不重合，及由此导致测量精度不高，测量精度不稳定等不足。第二代激光测厚仪从测量原理上做了重新设计，不再采用两个位移传感器分别测量上下测头到被测物的上下表面的距离来算出厚度，而是直接测量被测物的厚度，避免了U形支架变形、振动等导致测量误差，大大提高了测量精度，而且不怕振动，并且安装使用更简单，工作更稳定，测量精度更高（+/-0.0015mm），它无环境污染，对人无伤害，对被测物无污染无接触，同时第二代激光三角测厚仪有完整的数据输出接口，这为涂布机的日后闭环自动控制打下了基础，详见原理图[img=,619,391]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151508_01_2318341_3.jpg[/img] [b][img=,195,20]http://bbs.instrument.com.cn/xheditor/xheditor_skin/blank.gif[/img] [color=#333333]第二代激光测厚仪原理[/color][/b]上述原理图的工作原理：上下二个激光器将激光束分别打在被测物的上下表面，形成二个光斑，无衍射光学系统将这二光斑成像到面阵CCD或DSP等光电转换部件上，则，这二个光斑在面阵CCD或DSP等光电转换部件上的光斑的像之间的距离就是被测物厚度的映射，通过图像处理技术就能算出被测物的厚度。[b] [/b]从上面的原理图可知，U形支架上安装的不是激光位移测头，而是激光器，仅作为光源用，上下激光器照射到被测物的上下表面形成上下二个光斑，将这两个光斑通过一个无衍射光学系统成像到面阵CCD上，则，这二个光斑之间的距离就是被测物的厚度，这样直接测量的是被测物的厚度，这就避免了由于U形支架的变形和上下测头的测量误差还有抖动等因素的影响，第二代系统只有一个误差，就是无衍射光学系统的测量误差，而这个误差不是随机产生的，是可以补偿的，同时我们的单镜头面阵ccd测厚仪，由于是上下光斑同时测量，若出现上下任一光斑太暗，则该组上下光斑数据作废，保证了用于厚度数据的上下光斑的一一对应性！从原理上避免了第一代测厚仪的多项误差。故，第二代激光测厚系统比第一代激光测厚系统有无比优异性能。

  • 【分享】激光雷达/激光探测及测距系统

    【分享】激光雷达/激光探测及测距系统

    激光雷达可以按照所用激光器、探测技术及雷达功能等来分类。目前激光雷达中使用的激光器有二氧化碳激光器，Er:YAG激光器，Nd：YAG激光器，喇曼频移Nd：YAG激光器、GaAiAs半导体激光器、氦-氖激光器和倍频Nd：YAG激光器等。其中掺铒YAG激光波长为2微米左右，而GaAiAs激光波长则在0.8-0.904微米之间。根据探测技术的不同，激光雷达可以分为直接探测型和相干探测型两种。其中直接探测型激光雷达采用脉冲振幅调制技术（AM），且不需要干涉仪。相干探测型激光雷达可用外差干涉，零拍干涉或失调零拍干涉，相应的调谐技术分别为脉冲振幅调制，脉冲频率调制（FM）或混合调制。按照不同功能，激光雷达可分为跟踪雷达，运动目标指示雷达，流速测量雷达，风剪切探测雷达，目标识别雷达，成像雷达及振动传感雷达。激光雷达最基本的工作原理与无线电雷达没有区别，即由雷达发射系统发送一个信号，经目标反射后被接收系统收集，通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。至于目标的径向速度，可以由反射光的多普勒频移来确定，也可以测量两个或多个距离，并计算其变化率而求得速度，这是、也是直接探测型雷达的基本工作原理。由此可以看出，直接探测型激光雷达的基本结构与激光测距机颇为相近。相干探测型激光雷达又有单稳与双稳之分，在所谓单稳系统中，发送与接收信号共同在所谓单稳态系统中，发送与接收信号共用一个光学孔径。并由发射/接收（T/R）开头隔离。T/R开关将发射信号送往输出望远镜和发射扫描系统进行发射，信号经目标反射后进入光学扫描系统和望远镜，这时，它们起光学接收的作用。T/R开关将接收到的辐射送入光学混频器，所得拍频信号由成像系统聚焦到光敏探测器，后者将光信号变成电信号，并由高通滤波器将来自背景源的低频成分及本机振荡器所诱导的直流信号统统滤除。最后高频成分中所包含的测量信息由信号和数据处理系统检出。双稳系统的区别在于包含两套望远镜和光学扫描部件，T/R开关自然不再需要，其余部分与单稳系统的相同。美国国防部最初对激光雷达的兴趣与对微波雷达的相似，即侧重于对目标的监视、捕获、跟踪、毁伤评（SATKA）和导航。然而，由于微波雷达足以完成大部分毁伤评估和导航任务，因而导致军用激光雷达计划集中于前者不能很好完成的少量任务上，例如高精度毁伤评估，极精确的导航修正及高分辨率成像。较早出现的一种激光雷达称为“火池”，它是由美国麻省理工学院的林肯实验室投资，于60年代末研制的。70年代初，林肯实验室演示了火池雷达精确跟踪卫星，获得多普勒影像的能力。80年代进行的实验证明，这种CO2激光雷达可以穿透某些烟雾，识破伪装，远距离捕获空中目标和探测化学战剂。发展到80年代末的火池激光雷达，采用一台高稳定CO2激光振荡器作为信号源，经一台窄带CO2激光放大器放大，其频率则由单边带调制器调制。另有工作于蓝-绿波段的中功率氩离子激光与上述雷达波束复合，用于对目标进行角度跟踪，而雷达波束的功能则是收集距离――多普勒影像，实时处理并加以显示。两束波均由一个孔径为1.2M的望远镜发射并接收。据报道，美国战略防御局和麻省理工学院的研究人员于1990年3月用上述装置对一枚从弗吉尼亚大西洋海岸发射的探空火箭进行了跟踪实验。在二级点火后6分钟，火箭进入亚轨道，即爬升阶段，并抛出其有效负载，即一个形状和大小均类似于弹道导弹再入飞行器的可充气气球。该气球有气体推进器以提供与再入飞行器和诱饵的物理结构相一致的动力学特性。目标最初由L波段跟踪雷达和X波段成像雷达进行跟踪。并将这些雷达传感器取得的数据交给火池激光雷达，后者成功地获得了距离约800千米处目标的像。[~116966~][~116967~][~116968~][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191651_624049_1602049_3.jpg[/img]

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