激光光束空間性能的評(píng)價(jià)與測(cè)量一直是激光器研發(fā)和應(yīng)用中的關(guān)鍵問(wèn)題。由于應(yīng)用中激光器自身和外界環(huán)境等各類(lèi)因素的影響,激光器發(fā)出的光束往往會(huì)有不對(duì)稱(chēng)和不穩(wěn)定的現(xiàn)象,在激光制導(dǎo)、激光加工等領(lǐng)域中影響著工作的質(zhì)量和精度,針對(duì)此類(lèi)現(xiàn)象的不全面評(píng)價(jià)阻礙著激光應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展。本文針對(duì)激光光斑不對(duì)稱(chēng)性的評(píng)價(jià)問(wèn)題,提出一種激光光斑全角度評(píng)價(jià)方法。該方法通過(guò)光斑圖像坐標(biāo)系構(gòu)建、光強(qiáng)分布四倍二階矩求取等過(guò)程將針對(duì)水平方向和豎直方向求取光斑尺寸的傳統(tǒng)方式擴(kuò)展到任意角度方向上的求取,并選取光斑圖像中的有效像素點(diǎn),進(jìn)而繪制能夠反映實(shí)際光斑光強(qiáng)分布特性的光斑尺寸邊緣輪廓。針對(duì)激光光束不穩(wěn)定性的測(cè)量問(wèn)題,提出一種指向穩(wěn)定性測(cè)量方法。該方法利用F-theta鏡角度-位移線性變換的成像特性,消除傳統(tǒng)測(cè)量方式中由普通聚焦透鏡成像引起的正切誤差影響,并利用求取光束偏移位置點(diǎn)群最小包絡(luò)圓的方式評(píng)價(jià)指向偏移。搭建了以面陣CCD相機(jī)為圖像采集單元的測(cè)量系統(tǒng),利用Visual C++平臺(tái)和MFC框架開(kāi)發(fā)了測(cè)量系統(tǒng)操作軟件,實(shí)現(xiàn)光斑圖像的實(shí)時(shí)獲取、預(yù)處理、光強(qiáng)分布顯示與兩方面參數(shù)測(cè)量結(jié)果的計(jì)算。使用測(cè)量系統(tǒng)對(duì)兩方面參數(shù)分別進(jìn)行多組實(shí)際測(cè)...

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及研究的目的和意義
    1.2 課題的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 激光不對(duì)稱(chēng)性的評(píng)價(jià)研究
        1.2.2 指向穩(wěn)定性測(cè)量研究
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 激光光束及其典型評(píng)價(jià)參數(shù)的測(cè)量
    2.1 高斯光束的基本特性
    2.2 激光光束空間性能的影響因素
    2.3 光斑中心位置的求取方法
        2.3.1 質(zhì)心法
        2.3.2 Hough變換法
        2.3.3 最小二乘圓擬合法
    2.4 光斑尺寸的求取方法
        2.4.1 光斑尺寸的定義
        2.4.2 狹縫掃描法
        2.4.3 移動(dòng)刀口法
        2.4.4 可變光闌法
        2.4.5 陣列探測(cè)法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 全角度評(píng)價(jià)與指向穩(wěn)定性測(cè)量方法研究
    3.1 光斑全角度評(píng)價(jià)方法
        3.1.1 坐標(biāo)系的構(gòu)建
        3.1.2 光斑尺寸的計(jì)算
        3.1.3 光斑尺寸邊緣輪廓繪制
    3.2 光束指向穩(wěn)定性測(cè)量方法
        3.2.1 測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路
        3.2.2 F-theta鏡及其工作原理
        3.2.3 最小包絡(luò)圓求取
    3.3 本章小結(jié)
第4章 測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
    4.1 系統(tǒng)裝置的搭建
    4.2 硬件結(jié)構(gòu)及選型
        4.2.1 F-theta鏡
        4.2.2 衰減系統(tǒng)
        4.2.3 圖像采集單元
    4.3 系統(tǒng)操作軟件開(kāi)發(fā)
        4.3.1 界面功能概述
        4.3.2 CCD相機(jī)的觸發(fā)控制
        4.3.3 圖像預(yù)處理
        4.3.4 光斑光強(qiáng)分布顯示
    4.4 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
    5.1 全角度評(píng)價(jià)結(jié)果分析
    5.2 指向穩(wěn)定性測(cè)量結(jié)果分析
    5.3 誤差分析
        5.3.1 全角度評(píng)價(jià)誤差分析
        5.3.2 指向穩(wěn)定性測(cè)量誤差分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝



本文編號(hào)：3831974