在溫度傳感器校準(zhǔn)中,激光加熱法因其溫度階躍高、上升時(shí)間快、能量利用率高等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。但是激光器發(fā)射的激光往往是高斯分布的,光斑內(nèi)能量分布不均勻,這就會(huì)造成傳感器校準(zhǔn)精確度不高。為了改善激光質(zhì)量,提高溫度傳感器的校準(zhǔn)精度,本文采用微透鏡陣列法對(duì)激光進(jìn)行均勻化。文中分別對(duì)成像型微透鏡陣列和衍射型微透鏡陣列的均勻化原理進(jìn)行分析,從幾何光學(xué)的角度分析了均勻光斑的尺寸與系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)系,證明了光斑的大小與微透鏡陣列中子透鏡的尺寸和傅里葉透鏡的焦距成正比,在成像型微透鏡陣列中光斑尺寸在一定范圍內(nèi)還與兩微透鏡間的距離成反比;從光的波動(dòng)學(xué)角度分析了光場(chǎng)的分布情況,從理論上說明了主透鏡焦平面上的光場(chǎng)分布與入射光束和微透鏡陣列數(shù)學(xué)函數(shù)的傅里葉變換成比例。通過ZEMAX光學(xué)設(shè)計(jì)軟件對(duì)成像型和衍射型微透鏡均勻化系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。通過對(duì)激光光束尺寸、光束發(fā)散角、子透鏡尺寸和兩微透鏡間距離等參數(shù)分別進(jìn)行仿真,對(duì)衍射型均勻化系統(tǒng)和成像型均勻化系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比,檢驗(yàn)兩種方法中不同參數(shù)對(duì)激光光束的均勻化程度的影響。在仿真的基礎(chǔ)上,利用微透鏡陣列搭建了成像型激光光束均勻化系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了楔形棱鏡衰減系統(tǒng)將大功率激光衰減至... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

溫度傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)框圖

要對(duì)激光熱源進(jìn)行整形[22]。激光均勻都需要功率分布均勻的激光。比如，光器的整形方法常見的有以下幾類：原理簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)，如圖 1.2 所示，，只透過中心一小部分激光，在這部簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。但是缺點(diǎn)是能量利嚴(yán)重，不適合產(chǎn)生較高的溫度階躍信

中北大學(xué)學(xué)位論文面透鏡法透鏡法是利用一對(duì)非球面透鏡對(duì)激光進(jìn)行均勻化，該方法有兩種勒型，它是由兩片不同的平凸非球面鏡組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖略型，是由一片平凹非球面透鏡和一片平凸非球面鏡組成，其系。從圖中可以看出開普勒非球面整形系統(tǒng)中間會(huì)有聚焦點(diǎn)，當(dāng)輸被擊穿從而產(chǎn)生等離子體。因此開普勒型非球面透鏡勻化系統(tǒng)只光整形，而伽利略型整形系統(tǒng)可以整形更大功率的激光。該方法，光能損失小，能量利用率較高。缺點(diǎn)是對(duì)激光分布比較敏感，要設(shè)計(jì)不同參數(shù)的透鏡組，高精度的非球面透鏡加工成本非常高

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]溫度傳感器校準(zhǔn)中激光光束均勻化研究[J]. 程航,張志杰,李巖峰.  激光雜志. 2017(07)
[2]高精度整形激光脈沖產(chǎn)生技術(shù)研究[J]. 宗兆玉,許黨朋,田小程,張銳,周丹丹,范孟秋,朱娜,謝亮華,李宏勛.  中國激光. 2017(01)
[3]用于發(fā)散激光光束整形的自由曲面透鏡設(shè)計(jì)[J]. 彭亞蒙,蘇宙平.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]溫度傳感器動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)系統(tǒng)中光學(xué)聚焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李巖峰,張志杰,郝曉劍.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2016(03)
[5]反射式可調(diào)激光衰減器的研究[J]. 薛戰(zhàn)理,俞兵,吳沛,韓占鎖,秦艷,陳娟,李宏光.  應(yīng)用光學(xué). 2015(03)
[6]基于微透鏡陣列的半導(dǎo)體激光器堆棧勻化系統(tǒng)[J]. 雷呈強(qiáng),汪岳峰,殷智勇,尹韶云,孫秀輝.  中國激光. 2015(05)
[7]激光光斑整形算法[J]. 王鋒,羅建軍,李明,鄧玥.  紅外與激光工程. 2014(12)
[8]衍射微透鏡陣列用于面陣半導(dǎo)體激光光束勻化[J]. 劉志輝,楊歡,石振東,李國俊,方亮,周崇喜.  中國激光. 2014(01)
[9]基于液晶空間光調(diào)制器的激光束整形[J]. 于曉晨,胡家升,王連寶.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[10]大功率半導(dǎo)體激光光源光束整形技術(shù)研究[J]. 彭航宇,顧媛媛,單肖楠,劉云,郝明明,朱洪波,尹紅賀,田振華,秦莉,寧永強(qiáng),王立軍.  中國激光. 2011(02)

博士論文
[1]空中目標(biāo)靶上強(qiáng)激光光斑參數(shù)測(cè)量技術(shù)[D]. 馮國斌.西安電子科技大學(xué) 2014
[2]高斯光束整形技術(shù)研究[D]. 高瑀含.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2012
[3]大功率半導(dǎo)體激光光束整形及合束研究[D]. 彭航宇.中國科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2011
[4]大功率半導(dǎo)體激光器光束特性及應(yīng)用的若干問題[D]. 曹長(zhǎng)慶.西安電子科技大學(xué) 2010
[5]瞬態(tài)表面高溫測(cè)量與動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 郝曉劍.中北大學(xué) 2005

碩士論文
[1]方形孔徑平面微透鏡陣列的成像特性及應(yīng)用研究[D]. 楊曉銘.西南大學(xué) 2017
[2]自由曲面光學(xué)系統(tǒng)在激光光束整形中的應(yīng)用[D]. 彭亞蒙.江南大學(xué) 2017
[3]某型溫度傳感器校準(zhǔn)研究[D]. 肖紅軍.大連理工大學(xué) 2016
[4]基于光斑模擬方法的準(zhǔn)分子激光均束系統(tǒng)設(shè)計(jì)及小光斑變換光學(xué)系統(tǒng)的研究[D]. 陽雋婷.北京工業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于波動(dòng)光學(xué)的光場(chǎng)成像與光場(chǎng)重建的理論研究[D]. 史儀.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[6]基于微透鏡陣列的光場(chǎng)光譜顯微成像系統(tǒng)研究[D]. 夏銀香.蘇州大學(xué) 2016
[7]石墨烯基液晶微透鏡陣列的制作與成像探測(cè)研究[D]. 胡偉.華中科技大學(xué) 2016
[8]微透鏡陣列系統(tǒng)勻化特性的分析和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王澤雄.華中科技大學(xué) 2016
[9]光束整形及其在飛秒激光微加工領(lǐng)域的應(yīng)用研究[D]. 李睿.中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所) 2015
[10]基于微透鏡陣列器件的成像技術(shù)研究[D]. 史柴源.蘇州大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3614457