基于哈特曼光线追迹的非均匀介质场的测量系统及其方法

    公开(公告)号:CN109883995B

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN201910164088.3

    申请日:2019-03-05

    Abstract: 本发明公开了一种基于哈特曼光线追迹的非均匀介质场的测量系统及其方法,包括内部存在非均匀介质场的测量空间、用于向测量空间射出与光轴形成偏转角为θ的入射光线的投影屏、用于对入射光线穿透测量空间内部的非均匀介质场折射形成平行于光轴的偏折光线进行汇聚成影像的物方远心光学系统;本发明采用彩色三步移相法,结合三维非均匀介质场的反积分曲线三维重建算法,通过投影屏和远心光学系统的组合设置,实现了对非均匀介质场的测量光线的准确追迹及对三维空间折射率的瞬态折射特性测量,大大提高了测量精确度和效率;并且该系统整体设计精密,测量精度高,成本较低,应用范围广,具有重要的理论意义和工程应用价值,适合推广应用。

    一种用于物体振动测量的点衍射干涉装置及方法

    公开(公告)号:CN110146154B

    公开(公告)日:2021-04-16

    申请号:CN201910367953.4

    申请日:2019-05-05

    Abstract: 本发明公开了一种用于物体振动测量的点衍射干涉装置及方法,包括:光源,发射初始光至光路处理模块;光路处理模块,将初始光转换为若干束出射光并入射至测量模块;测量模块,连接被测物体,采集入射光产生的干涉图并处理。单纵模激光器发出的激光经光路处理模块后射入测量模块;入射光经偏振数字相机前置的偏振片阵列后发生干涉;记录四步移相干涉图及各瞬态位置的干涉图;根据干涉图对不同瞬态位置空间三维坐标值进行分析,测量出物体振动过程。本发明通过将被测物体与测量探头固定,并利用偏振数字相机来采集振动过程中各个瞬态位置的干涉图,通过对各个瞬态位置的空间三维坐标进行分析,实现了对物体振动的测量,提高了装置的抗干扰能力。

    一种基于激光连续扫频的三维坐标测量装置及测量方法

    公开(公告)号:CN110375643B

    公开(公告)日:2020-12-18

    申请号:CN201910394168.8

    申请日:2019-05-13

    Abstract: 本发明公开了一种基于激光连续扫频的三维坐标测量装置及测量方法,包括:光源,产生偏振初始光至第一分光模块;第一分光模块,将偏振初始光分为参考光及第二初始光;第二分光模块,将第二初始光分为若干束检测光至检测模块;检测模块,通过检测光经被测物反射后生产测量光入射到第一分光模块;处理模块,接收第一分光模块的参考光及测量光,并处理。方法包括:根据测量装置建立坐标系;打开光源进行测量数据获取;根据数据计算被测物三维坐标。本发明的实质性效果是:结构简单,不需要采集整幅的干涉信号,且对外界干涉不敏感,仅依靠微弱的激光就可以实现拍频信号的测量,能够实现远距离的三维坐标测量与定位。

    一种瞬态移相横向剪切干涉仪及测量方法

    公开(公告)号:CN111256582A

    公开(公告)日:2020-06-09

    申请号:CN202010075881.9

    申请日:2020-01-22

    Abstract: 本发明公开了一种瞬态移相横向剪切干涉仪,包括线性偏振器、偏振分光板、平面反射镜、四分之一波片、成像透镜以及偏振相机,其中,所述线性偏振器设置于偏振分光板的上方,所述四分之一波片、成像透镜、偏振相机依次设置于所述偏振分光板的一侧,所述偏振分光板与X轴方向呈45°夹角,所述平面反射镜设置于偏振分光板下方并与偏振分光板平行。相应的,本发明还公开了瞬态移相横向剪切干涉仪的测量方法。通过本发明提供了一种测量速度快、剪切量任意可调的瞬态移相横向剪切干涉仪。

    一种光学偏折瞬态测量方法

    公开(公告)号:CN110793440A

    公开(公告)日:2020-02-14

    申请号:CN201911062078.5

    申请日:2019-11-01

    Abstract: 本发明提供一种基于光学偏折的瞬态测量方法,涉及测量技术领域。本方法利用正交方向的频率载波条纹对x和y方向的四步移相条纹图(一共八幅移相图案)分别进行单独调制,将不同方向的四幅移相条纹的组合图案耦合到不同的颜色通道,最终得到一幅彩色图,即投影屏投影的图案。利用相机采集经过待测元件偏折后的变形图案,采用颜色分离,分离出x、y方向的复合图案,再通过解调操作得到八幅移相图案,即x、y两个方向各四幅移相条纹图,从中经过相位解调相关算法得到相位信息,经过计算得出被测波面的斜率,最后通过积分算法得到重构的波面。本方法解决了传统光学偏折检测中需要在待测元件上连续投影移相条纹而无法进行瞬态测量的技术问题。

    一种光学偏折显微表面测量装置及方法

    公开(公告)号:CN110763159A

    公开(公告)日:2020-02-07

    申请号:CN201911061488.8

    申请日:2019-11-01

    Abstract: 本发明公开了光学偏折显微表面测量方法,所述方法包括:采用三坐标测量设备对所述光学偏折显微表面测量装置的结构位置参数S进行测量标定;根据测量标定的结构位置参数S,计算所述变形条纹光信号的相位分布,所述变形条纹光信号包括待测元件微观面形轮廓特征信息;根据所述相位分布,获取所述待测元件微观表面对应的实际光斑分布;将所述实际光斑分布与一预设的理想光斑分布进行比较,得到所述待测元件的微观面形轮廓。相应的,本发明还公开了光学偏折显微表面测量装置。通过本发明实现了高精度、低成本、空间分辨率高、测量速度快的显微测量技术方案。

    紧凑型瞬态多波长移相干涉装置及其测量方法

    公开(公告)号:CN110186390A

    公开(公告)日:2019-08-30

    申请号:CN201910423482.4

    申请日:2019-05-21

    Abstract: 本发明公开了一种紧凑型瞬态多波长移相干涉装置及其测量方法,包括RGB三色激光器、单模光纤、光纤准直器、扩束系统、偏振片、分光棱镜、四分之一波片、成像镜头、彩色偏振相机、偏振分光棱镜、参考镜、标准透镜和被测物;单模光纤的一端与RGB三色激光器相连,单模光纤的另一端与光纤准直器相连:本发明利用彩色偏振相机瞬时获得RGB三个颜色激光分别对应的4幅相位差为90°的移相干涉图,采用四步移相算法获得三个激光波长对应的瞬态相位分布,利用多波长技术测得大动态范围的面形。本发明的有益效果为:结构紧凑,测量速度快,具有很强的抗干扰能力,采取的瞬态多波长干涉技术动态测量范围大,测量精度高。

    基于哈特曼光线追迹的非均匀介质场的测量系统及其方法

    公开(公告)号:CN109883995A

    公开(公告)日:2019-06-14

    申请号:CN201910164088.3

    申请日:2019-03-05

    Abstract: 本发明公开了一种基于哈特曼光线追迹的非均匀介质场的测量系统及其方法,包括内部存在非均匀介质场的测量空间、用于向测量空间射出与光轴形成偏转角为θ的入射光线的投影屏、用于对入射光线穿透测量空间内部的非均匀介质场折射形成平行于光轴的偏折光线进行汇聚成影像的物方远心光学系统;本发明采用彩色三步移相法,结合三维非均匀介质场的反积分曲线三维重建算法,通过投影屏和远心光学系统的组合设置,实现了对非均匀介质场的测量光线的准确追迹及对三维空间折射率的瞬态折射特性测量,大大提高了测量精确度和效率;并且该系统整体设计精密,测量精度高,成本较低,应用范围广,具有重要的理论意义和工程应用价值,适合推广应用。

    一种光学偏折显微表面测量装置及方法

    公开(公告)号:CN110763159B

    公开(公告)日:2021-08-06

    申请号:CN201911061488.8

    申请日:2019-11-01

    Abstract: 本发明公开了光学偏折显微表面测量方法,所述方法包括:采用三坐标测量设备对所述光学偏折显微表面测量装置的结构位置参数S进行测量标定;根据测量标定的结构位置参数S,计算所述变形条纹光信号的相位分布,所述变形条纹光信号包括待测元件微观面形轮廓特征信息;根据所述相位分布,获取所述待测元件微观表面对应的实际光斑分布;将所述实际光斑分布与一预设的理想光斑分布进行比较,得到所述待测元件的微观面形轮廓。相应的,本发明还公开了光学偏折显微表面测量装置。通过本发明实现了高精度、低成本、空间分辨率高、测量速度快的显微测量技术方案。

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