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公开(公告)号：CN119043154A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411180045.1
申请日：2024-08-27
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的高精度大口径激光差动共焦干涉测量方法与装置，属于光学精密测量技术领域。本发明的装置包括激光器、分光镜、小口径准直镜、扩束镜、大口径准直镜、参考镜的精密调整架、大口径参考镜、大口径标准被测镜、分光棱镜、成像镜、CCD相机。基于共光路融合的激光差动共焦干涉测量原理，利用伽利略双反射式扩束系统得到大口径、高准直光束，利用重载荷参考镜机械移相方法规避大口径波长调谐移相方法的变波长原理误差缺陷，实现大口径面形测量中的高精度、高稳定移相干涉，进而实现大口径高精度面形干涉测量；利用抗散射和抗干扰的激光差动共焦元件参数测量方法，实现光学元件多参数的高精度共基准测量，提高光学元件的检测和加工精度。
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公开(公告)号：CN117606752A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311329658.2
申请日：2023-10-13
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01M11/02
Abstract: 本发明公开的中心偏差监测调整激光差动共焦顶焦距测量方法与装置，属于精密光学检测领域。本发明在对自准直光路和差动共焦定焦光路进行共路设计，采用光路自准直原理对被测元件进行偏心监测，结合五维调整结构对被测元件的安装偏心和倾斜位姿误差进行补偿，保证被测元件轴线与测量光轴严格重合，从而消除阿贝误差；利用激光差动共焦光路对被测透镜顶点和焦点进行高分辨定焦，有效克服环境气流和元件面形等因素影响，实现对被测元件顶焦距参数的高分辨、高精度测量。本发明通过五维调整对被测元件的偏心和离轴量进行补偿，能够适用于球面元件、轴对称非球面元件等多种面形。
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公开(公告)号：CN117419660A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311358923.X
申请日：2023-10-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种气浮支撑重载参考镜机械移相方法，属于光学精密测量技术领域。本发明实现方法为：通过弹簧的弹性变形实现重载参考镜机械移相系统的无间隙微位移；通过压电陶瓷与弹簧软连接结合，实现重载参考镜在空间平动；大口径机械移相驱动系统采用侧边两排相同的柔性转向微位移机构以相同的形式均匀安装来实现空间同步驱动，实现重载参考镜在空间纳米级移相；通过高精度位移传感器与压电陶瓷结合，实现空间三点的原位监测与PID闭环驱动；通过重载参考镜的气浮支撑重力卸载和参考镜空间移相误差校准模型，实现重载参考镜纳米级分辨的空间平动，实现大口径干涉测量中的高精度高稳定机械移相，提高大口径光学检测和加工精度。
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公开(公告)号：CN117419659A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311358900.9
申请日：2023-10-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的气浮支撑重载参考镜高精度机械移相方法，属于光学精密测量技术领域。本发明实现方法为：通过压电陶瓷与柔性铰链结合的空间三点同步驱动来实现重载参考镜在空间的纳米级平动，能够实现机械移相系统分辨力达1.5nm，频响达120Hz的机械精度；通过重载参考镜的气浮支撑重力卸载和参考镜空间平动运动模型，实现重载参考镜纳米级分辨的空间平移；通过高精度位移传感器与压电陶瓷结合，实现空间三点的PID闭环驱动与原位监测，进而实现大口径参考镜干涉测量中的高精度非光波调制移相，解决大口径移相中波长调谐因变波长基准而测不准的问题。本发明有助于大口径移相干涉仪构建，能够提高大口径光学检测和加工精度。
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公开(公告)号：CN115143904B
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202210691667.5
申请日：2022-06-17
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01B11/255 , B25B11/00
Abstract: 本发明公开的双差动共焦球面曲率半径快速相对测量方法与装置，属于光学精密测量技术领域。本发明在同一批被测元件中挑选一个已知曲率半径R0的元件作为样板S0，并在其共焦位置处进行扫描以获得双差动共焦光强响应曲线及其线性段拟合方程；依次装卡被测件Sn，将采集的双差动光强值映射到线性段拟合方程以实现Sn离焦量Δzn的无扫描快速测量；通过Δzn和R0计算得到被测元件的曲率半径Rn。本发明只需1次扫描和N次重复装卡即能够实现N件同批次球面元件曲率半径的快速高精度测量，相比于现有高精度曲率半径测量方法(N件被测样品需要2N次扫描)，本发明测量效率大幅度提升，有力支撑大批量球面元件的高效率、高精度加工检测。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115372335A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202211103836.5
申请日：2022-09-09
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01N21/65
Abstract: 本发明涉及一种双二维MEMS微镜扫描的高灵敏共焦拉曼光谱快速测量方法及装置，属于显微光谱成像技术领域。该方法利用两片二维MEMS微镜实现光束横向扫描，省去了扫描透镜和管镜，并利用二向色分光系统实现反射光和拉曼散射光的无损分离，利用反射光构建共焦显微成像系统，实现样品几何形貌的快速高空间分辨探测；利用拉曼散射光构建共焦拉曼光谱探测系统，对于表面比较平整的样品，可以进行单层扫描快速完成样品表面的拉曼光谱探测；对于表面起伏比较大的样品，可以进行逐点定焦实现拉曼光谱的高空间分辨探测。本发明具有高灵敏、测量速度快、样品适应性广(可测量表面起伏较大样品)、集成度高且结构简单等优势。
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公开(公告)号：CN110954019B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN201911187558.4
申请日：2019-11-28
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于基准平面比较测量的大倾角自由曲面测量方法及装置，属于光学精密检测技术领域。本发明利用高精度水平平面平晶作为X‑Y面的参考基准，去除两导轨高度方向上的直线度误差，同时，利用平面平晶监测X、Y导轨的横向微位移，去除两导轨横向的直线度误差。将监测基准平面的传感器和测量自由曲面高度信息的传感器同轴安装，减少导轨及桁架倾斜带来的阿贝误差；通过参考基准面补偿X向和Y向气浮导轨的直线度误差，实现自由曲面高精度测量的降维误差分离。纳米精度自由曲面传感器，利用气浮转轴题高测试范围，结合余气回收式气浮导轨的宏‑微跨尺度纳米精度无扰驱动与定位方法，为自由曲面检测提供高精度的三维直线定位与扫描测量手段。
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公开(公告)号：CN109991191B
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN201910318298.3
申请日：2019-04-19
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01N21/41
Abstract: 本发明属于光学精密测量技术领域，涉及一种双边错位差动共焦透镜折射率测量方法。该方法在共焦测量系统中，首先在CCD探测的艾丽斑图像上通过软件设置大、小虚拟针孔探测区域并将其探测的两条共焦特性曲线通过相减处理来锐化共焦特性曲线，其次将锐化共焦特性曲线进行双边错位差动相减处理来得到轴向高灵敏的差动共焦特性曲线，然后利用该双边错位差动共焦特性曲线零点与共焦测量系统焦点精确对应这一特性对被测透镜顶点位置进行高精度定焦寻位，最后通过光线追迹补偿计算来精确得到透镜折射率，实现透镜折射率的高精度测量。该方法与已有的透镜折射率测量方法相比，具有测量精度高、抗环境干扰能力强和结构简单等优势，在光学精密测量技术领域具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN109883356B
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN201910316283.3
申请日：2019-04-19
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01B11/255
Abstract: 本发明属于光学精密测量技术领域，涉及一种双边错位差动共焦抛物面顶点曲率半径测量方法。该方法通过大、小虚拟针孔共焦特性曲线的横向相减处理来锐化共焦响应特性曲线，通过锐化共焦响应特性曲线的双边错位差动相减处理来实现被测表面的差动共焦双极性定焦测量，通过差动共焦定焦曲线的线性拟合来提升焦点位置捕获精度，进而提高抛物面顶点曲率半径测量中透镜表面顶点和焦点位置的定焦精度，以期实现抛物面顶点曲率半径的高精度测量。本发明中横向相减双边错位差动共焦的光强响应曲线过零点附近的斜率大于传统的差动共焦光强响应曲线，显著提高了测量系统定焦精度。本方法具有测量精度高、抗环境干扰能力强和结构简单等优势。
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公开(公告)号：CN109959348B
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN201910175965.7
申请日：2019-03-08
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01B11/255 , G01B11/24 , G01B11/06 , G01B11/00 , G01N21/65
Abstract: 本发明公开的激光共焦核聚变靶丸形态性能参数综合测量方法与装置，属于共焦显微成像、光谱探测及激光惯性约束核聚变技术领域。本发明将激光共焦技术与拉曼光谱探测技术结合，利用激光共焦技术对激光聚变靶丸的内、外表面进行精密层析定焦，利用拉曼光谱探测技术对靶丸壳层和界面进行光谱激发探测，并进一步通过正交回转驱动技术对靶丸进行三维回转驱动获得靶丸的内/外表面三维形态参数和壳层/界面性能分布参数等，实现核聚变靶丸形态性能参数综合测量。本发明可为激光惯性约束核聚变仿真实验研究、靶丸制备工艺研究和靶丸筛选提供数据基础和检测手段。本发明在激光惯性约束核聚变、高能物理和精密检测领域有广泛的应用前景。
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