基于新型激光干涉儀的玻璃測厚實(shí)驗(yàn)裝置
發(fā)布時(shí)間:2021-03-27 09:26
設(shè)計(jì)了一種用于玻璃厚度測量的空間相位調(diào)制型激光干涉儀,該干涉儀主要由垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL),單模光纖和線陣電荷耦合器件(CCD)組成,玻璃上、下表面的反射光產(chǎn)生雙光束干涉,生成的空間相位調(diào)制干涉圖像被CCD探測,圖像的空間頻率與玻璃厚度成比例,厚度測量分辨率可以達(dá)到納米量級(jí)。該玻璃測厚教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置具有體積小和成本低等優(yōu)勢,涉及光學(xué)干涉、激光原理、光電探測、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、電子電路、虛擬儀器、數(shù)字信號(hào)處理等諸多內(nèi)容,適合于高年級(jí)本科生的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。
【文章來源】:實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù). 2020,18(03)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
激光干涉儀原理圖
干涉光的光程差及模擬干涉圖像
根據(jù)式(1)~式(7)及式(13),空間頻率f和待測玻璃厚度d之間的關(guān)系可通過模擬計(jì)算,其結(jié)果如圖3所示,其中,光源中心波長λ=851.19 nm。圖3表明在光源波長一定的情況下,干涉圖像的空間頻率與玻璃厚度呈較好的線性關(guān)系,干涉儀的空間頻率對(duì)厚度測量的響應(yīng)度可以通過線性擬合得到,為12 762.2 Hz/mm。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于法布里-珀羅干涉的微懸臂偏移檢測系統(tǒng)[J]. 黃劍,詹維納,陳楊黎,盧景琦. 光子學(xué)報(bào). 2018(12)
[2]彩色線陣CCD實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研制[J]. 朱正,張楊,孫晶華,劉祿,王德興. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2018(09)
[3]基于MATLAB的物理光學(xué)仿真[J]. 毛少娟,陳玉丹,殷建玲. 教育教學(xué)論壇. 2016(44)
[4]邁克爾遜干涉儀實(shí)驗(yàn)相對(duì)誤差的探索[J]. 王道光,齊景山,劉淑娥,孫鐳,周紅生. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2013(06)
[5]邁克爾遜干涉儀測量平行透明物厚度或折射率[J]. 萬偉,周竣峰,邵劍波,王余剛. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù). 2011(02)
[6]邁克爾遜干涉實(shí)驗(yàn)的仿真研究[J]. 譚毅. 實(shí)驗(yàn)室科學(xué). 2011(02)
[7]基于FPGA的CCD局部圖像讀取系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 黃曉江,白瑞林,邢偉偉,賈佳. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2011(04)
[8]基于CCD激光掃描尺寸測量實(shí)驗(yàn)裝置的研制[J]. 邱英,譚定忠,孟憲松,饒兵. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2011(03)
[9]基于MATLAB與LabVIEW的信號(hào)處理分析與研究[J]. 梁犇,李訓(xùn)誥,林江. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù). 2010(06)
本文編號(hào):3103271
【文章來源】:實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù). 2020,18(03)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
激光干涉儀原理圖
干涉光的光程差及模擬干涉圖像
根據(jù)式(1)~式(7)及式(13),空間頻率f和待測玻璃厚度d之間的關(guān)系可通過模擬計(jì)算,其結(jié)果如圖3所示,其中,光源中心波長λ=851.19 nm。圖3表明在光源波長一定的情況下,干涉圖像的空間頻率與玻璃厚度呈較好的線性關(guān)系,干涉儀的空間頻率對(duì)厚度測量的響應(yīng)度可以通過線性擬合得到,為12 762.2 Hz/mm。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于法布里-珀羅干涉的微懸臂偏移檢測系統(tǒng)[J]. 黃劍,詹維納,陳楊黎,盧景琦. 光子學(xué)報(bào). 2018(12)
[2]彩色線陣CCD實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研制[J]. 朱正,張楊,孫晶華,劉祿,王德興. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2018(09)
[3]基于MATLAB的物理光學(xué)仿真[J]. 毛少娟,陳玉丹,殷建玲. 教育教學(xué)論壇. 2016(44)
[4]邁克爾遜干涉儀實(shí)驗(yàn)相對(duì)誤差的探索[J]. 王道光,齊景山,劉淑娥,孫鐳,周紅生. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2013(06)
[5]邁克爾遜干涉儀測量平行透明物厚度或折射率[J]. 萬偉,周竣峰,邵劍波,王余剛. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù). 2011(02)
[6]邁克爾遜干涉實(shí)驗(yàn)的仿真研究[J]. 譚毅. 實(shí)驗(yàn)室科學(xué). 2011(02)
[7]基于FPGA的CCD局部圖像讀取系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 黃曉江,白瑞林,邢偉偉,賈佳. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2011(04)
[8]基于CCD激光掃描尺寸測量實(shí)驗(yàn)裝置的研制[J]. 邱英,譚定忠,孟憲松,饒兵. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2011(03)
[9]基于MATLAB與LabVIEW的信號(hào)處理分析與研究[J]. 梁犇,李訓(xùn)誥,林江. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù). 2010(06)
本文編號(hào):3103271
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