【摘要】：激光技術(shù)和激光器日新月異的發(fā)展,使激光廣泛應(yīng)用于各大領(lǐng)域。根據(jù)實(shí)際需求,有時(shí)要求幾種不同波長(zhǎng)的激光光源同光路使用,光纖耦合激光器就能滿足條件。激光聚焦點(diǎn)的位置是影響光纖耦合激光器耦合效率的重要因素之一,對(duì)其進(jìn)行精確定位,更有利于提高光纖耦合效率。本文涉及632.8nm和355nm兩種波長(zhǎng)的激光光源耦合進(jìn)光纖,原始激光器發(fā)出的激光束光斑直徑大、有發(fā)散角且355nm波長(zhǎng)激光具有不可見(jiàn)性。為了使激光束更好的耦合進(jìn)光纖,本文首先用ZEMAX設(shè)計(jì)了一組聚焦透鏡來(lái)聚焦激光束,然后采用CCD相機(jī)采集激光聚焦點(diǎn)前后位置圖像,并通過(guò)MATLAB計(jì)算光斑直徑,直徑最小位置即是聚焦點(diǎn)位置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:測(cè)量的焦點(diǎn)位置和大小均可精確到0.001 mm,不同波長(zhǎng)激光聚焦點(diǎn)位置不同,聚焦透鏡組焦距實(shí)際值與理論值的相對(duì)誤差分別為0.59%和0.73%,最終光纖耦合效率分別達(dá)到30%和40%以上,光纖出射激光功率滿足使用要求。所設(shè)計(jì)方法對(duì)不可見(jiàn)波長(zhǎng)聚焦點(diǎn)的精確定位更顯優(yōu)勢(shì)。本文設(shè)計(jì)的雙波長(zhǎng)光纖耦合激光器被應(yīng)用于大口徑平行光管系統(tǒng),為了保證平行光管的使用精度,防止發(fā)生離焦現(xiàn)象,平行光管系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)檢焦。同樣采用CCD相機(jī)于平行光管焦面處實(shí)時(shí)采集圖像,MATLAB計(jì)算焦面光斑大小,通過(guò)與光斑標(biāo)準(zhǔn)值比較大小,判斷平行光管是否離焦。此外對(duì)離焦校正方法也做出詳細(xì)闡述,結(jié)果符合平行光管焦面質(zhì)量有數(shù)字表示和畫面顯示的要求。本文設(shè)計(jì)的基于MATLAB圖像處理的聚焦點(diǎn)判別方法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本低、具有自動(dòng)性和精確性等特點(diǎn),可滿足實(shí)際項(xiàng)目的應(yīng)用需求。
【圖文】：

圖 1.1 生物顯微鏡自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)Fig 1.1 Automatic focusing system of biomicroscopy內(nèi)自動(dòng)調(diào)焦技術(shù)雖然起步比國(guó)外要遲一些，但是經(jīng)過(guò)眾多學(xué)者多年來(lái)潛研究，目前國(guó)內(nèi)自動(dòng)調(diào)焦技術(shù)已經(jīng)發(fā)展比較成熟，所取得的研究成果也著的。爾濱工業(yè)大學(xué)的光學(xué)儀器教研室是國(guó)內(nèi)相對(duì)較早進(jìn)行自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)研究該機(jī)構(gòu)的學(xué)者在 1992 年成功研制出一套基于圖像檢測(cè)式頻帶切割差動(dòng)比

合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)術(shù)碩士研究生學(xué)位論文CCD 的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)。2007 年，西安電子科技大學(xué)的陳國(guó)金從圖像的時(shí)域、域及信息熵角度出發(fā)，提出新的表示圖像對(duì)比度的調(diào)焦評(píng)價(jià)函數(shù)[24]。2013 年，德天提出并設(shè)計(jì)了基于自適應(yīng)遺傳算法的調(diào)焦窗口選擇法，通過(guò)該方法可以快找到系統(tǒng)最佳聚焦位置[25]。2014 年，Zhaoqing Liu 等人提出了離焦深度和對(duì)焦度混合式的自動(dòng)調(diào)焦方法[26]。2016 年，Shuxin Liu 等人提出一種圖像自動(dòng)調(diào)焦法，并成功將這種自動(dòng)調(diào)焦算法應(yīng)用于實(shí)際的工業(yè)圖像測(cè)量系統(tǒng)[27]，如圖 1.2示。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP391.41;TN24

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2705518