相移干涉法论文-王剑南,李伟,刘杰涛,孙雪莹,郭成飞

相移干涉法论文-王剑南,李伟,刘杰涛,孙雪莹,郭成飞

导读:本文包含了相移干涉法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:散射,光学传输矩阵,叁步相移干涉法,随机散射介质

相移干涉法论文文献综述

王剑南,李伟,刘杰涛,孙雪莹,郭成飞[1](2018)在《基于叁步相移干涉法的光学传输矩阵测量与聚焦》一文中研究指出基于光学传输矩阵实现透过散射介质进行聚焦和成像是近年来光学领域的研究热点。为了测量得到散射介质的光学传输矩阵,并利用光学传输矩阵研究散射介质的特殊性质,首先结合叁步相移干涉法测量磨砂玻璃的光学传输矩阵,分析哈达玛基和笛卡尔基下光学传输矩阵的特征值分布特点,然后基于笛卡尔基下的光学传输矩阵以及相位共轭的思想,实现透过散射介质的单点聚焦和多点聚焦,验证散射介质的聚焦点可控特性;研究相机处于不同位置时透过散射介质的聚焦性质,测量光学系统的焦深;基于聚焦点可控性质及光学系统焦深,验证系统中磨砂玻璃的类透镜性质。结果表明:叁步相移干涉法测量散射介质光学传输矩阵的测量时间短,聚焦的增强因子较高;哈达玛基和笛卡尔基下光学传输矩阵的实部和虚部的特征值分布均服从高斯分布,与理论结果比较符合,验证了叁步相移干涉法对散射介质光学传输矩阵测量的正确性;所述系统的可聚焦焦深较长,且在焦深范围内均可实现单点聚焦和多点聚焦。(本文来源于《中国激光》期刊2018年08期)

孙晓伟[2](2014)在《基于相移干涉法的MEMS离面运动测量》一文中研究指出微机电系统(MEMS)叁维动态特性测试表征了MEMS器件在高速运动状态下的特性,是MEMS产品研发过程中至关重要的环节。但由于MEMS器件尺寸小,通常在毫米微米级,限制了测量工具的范围。基于此,本学位论文对相移法、显微干涉和条纹图相位解包裹技术进行系统的研究,设计出一种基于相移干涉法的非接触式无损测量系统,对MEMS进行离面运动测量并叁维显示。论文深入研究相移和显微干涉技术,对叁步、四步、Hariharan和Stoilov相移算法进行分析比较。考虑到确定性和随机性光强误差等因素,最终选择最佳步长为π/2的Hariharan算法。为减小因MEMS高速运动而引起的拍摄图片的模糊重影现象,频闪成像采用声光调制器(AOM)控制激光束的进入时间。声光调制器开合一次的时间为1微秒,大大提高系统的测量精度并减小误差的产生。研究了多种抗噪声性能良好的干涉条纹图解包裹算法。将洪水填充法与分割线算法和质量导向图算法相结合,提高了解包裹的连续性。引入时域解包裹原理,对选取基点因运动引起的相位偏移进行误差补偿,减小系统误差。MEMS动态测试系统将基于MFC的平台软件与Matlab叁维显示技术相结合,对测量系统进行参数配置,通过单片机与FPGA实时通信,FPGA同时控制AOM、步进式压电陶瓷PZT和Camera,从而实现精确的同步控制。通过对相移干涉算法和解包裹算法的实验结果分析,以及CMEMS振荡器Si504在不同激励和温度下的测试,验证了系统的可行性、有效性和可靠性。(本文来源于《天津大学》期刊2014-11-01)

刘泊[3](2013)在《基于白光相移干涉法的表面叁维微观轮廓测量技术研究》一文中研究指出在生产加工过程中,随着光学元件、微机械以及其它各种零件精加工表面的不断出现,对零件表面的性能要求越来越高。相应地,对零件表面微观结构和状态的测量及评定也提出了更高的要求。传统的二维测量和评定虽然测量手段和评定方法比较完善,但二维测量和评定不能全面真实地反映出表面的微观状态,也不能和表面功能建立起很好的联系。而表面叁维微观轮廓和叁维粗糙度参数由于能更全面、更真实地反映零件表面的特征及衡量表面的质量而越来越受到重视,因此表面叁维微观轮廓的测量及叁维粗糙度的评定的研究显得非常重要。在分析和总结国内外非接触表面叁维微观轮廓测量技术研究的基础上,论述了表面叁维微观轮廓测量技术主要采用光学测量法,其显着特点是将传统光学计量技术与信息光学和信息处理技术相结合,来实现表面叁维微观轮廓的测量。目前,已经研究出多种光学测量方法,而白光相移干涉法以其测量范围大、调制方便、实时快速、高精度及全场自动测量等优点,被广泛的应用到表面叁维微观轮廓测量中。然而该技术仍然存在着白光相移干涉中零级条纹相位偏移、相移误差引起轮廓解调误差等问题。本文围绕叁维表面微观轮廓测量及评定这一主题,针对白光相移干涉叁维微观表面检测系统中存在的不足,以白光相移干涉测量技术为基础,采用白光为干涉光源,以迈克尔逊干涉仪为主体,由相移微位移驱动系统、CCD摄像头、图像采集卡、计算机等构成测量系统,对表面叁维微观轮廓测量技术展开了较为全面的理论与实验研究,主要创新性工作和研究内容包括:1.通过对目前叁维微观轮廓解调算法的研究与分析,提出了数字滤波和二次曲线拟合的算法,解决了在白光相移干涉中零级条纹相位偏移的问题。与其它解调算法比较,该算法可以有效地提高白光干涉图像中零级条纹位置的识别精度;2.提出了对相移微位移驱动器采用PID闭环控制与蠕变补偿控制相结合的复合控制方法,解决了由于相移误差带来的轮廓解调误差。该方法利用光学杠杆和PSD构成微位移检测回路,将相移微位移动器的微位移量反馈至控制系统,建立PID闭环控制。根据压电陶瓷蠕变特性对测量过程的影响,建立了“电压蠕变”补偿模型,实现了基于PID闭环控制与蠕变补偿控制相结合的复合控制方法,使相移得到精确控制,提高了表面叁维微观轮廓的测量精度。3.根据所提出的表面粗糙度测量中高斯滤波器的B样条函数实现方法,通过对变分原则引入约束条件,并结合小尺度高斯滤波器级联的特性,得出了一维高斯滤波的逼近滤波器。将一维高斯滤波器推广到二维情形,建立了表面粗糙度测量的高斯滤波基准面。通过仿真实验验证了该滤波器能够满足对滤波器高精度、高效率的要求。4.开发了表面叁维微观轮廓测量软件系统。对表面叁维微观轮廓测量系统进行了标定,给出了测量系统的测量精度,通过对粗糙度标准样块测量得到了测量结果。实验结果表明表面叁维微观轮廓测量系统的测量误差为0.003μm,重复性测量误差为0.002μm。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2013-08-01)

马小军,高党忠,叶成刚,贾鹏,唐科慧[4](2008)在《相移干涉法测量ICF微球内表面粗糙度》一文中研究指出通过分析光线通过微球壳层后各界面的相位分布,讨论了相移干涉法测量微球内表面粗糙度的基本原理,研究了微球上部壳层对内表面粗糙度测量的影响,得到了聚苯乙烯,聚α甲基苯乙烯微球的内表面形貌特征图像,测量数据与原子力显微镜测量数据在同一量级。以微球壳层对超光滑碳化硅及单晶硅片表面形貌的调制作用为研究对象,讨论了微球的外表面粗糙度以及微球壁厚对内表面粗糙度测量结果的影响,确定了相移干涉法测量微球内表面粗糙度的不确定度,实验结果表明:对于表面粗糙度小于30 nm、厚度小于9μm的微球,测量不确定度小于0.4 nm。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2008年02期)

焦国华,李育林,胡宝文[5](2007)在《Mirau相移干涉法测量微透镜阵列面形》一文中研究指出基于Mirau相移干涉法,在实验室环境下对微透镜阵列的微表面形貌进行了轮廓测量.实验使用He-Ne激光器作为光源,干涉成像系统由Mirau干涉物镜和其他光学元件组成.在实验中使用压电陶瓷执行器作为相移器,通过5步相移法计算待测表面形貌.实验结果表明,基于Mirau相移干涉法对微透镜阵列面形的测量,水平分辨率达到1.1μm,垂直测量准确度达到6.33nm,垂直测量范围为5μm.对于微透镜阵列的面形测量,通过将微透镜阵列划分为若干微小区域以保证局部面形最大高度小于5μm,然后辅以精密平移机构进行若干次5步相移法测量局部面形,再利用相位重建所得的数据进行拼接和3D轮廓重建,最终得到整个微透镜阵列的精确微表面形貌.(本文来源于《光子学报》期刊2007年10期)

王缓缓[6](2007)在《基于相移干涉法的叁维表面微观轮廓测量技术的研究》一文中研究指出相移干涉术(PSI)作为一种光电型干涉测试技术,具有结构简单、调制方便、实时快速、高精度以及全场自动测量等优点,并且己经广泛应用于光学零件、光学系统、精密表面的检测以及其它与光程差参数相关的物理量的测量(如温度场、密度场等)。本论文对叁维微观表面轮廓相移干涉测试技术展开了较为全面的理论与实验研究工作。针对相移干涉术的核心问题——相位提取技术进行深入研究,分析了相移误差及CCD量化非线性误差对各种相位提取算法造成的误差,选取了适合本课题的相位提取算法,提高了系统测量精度。针对相移干涉法中对相移装置要求比较苛刻,必须获得精确的相移步长这一特点,本课题采用压电陶瓷作为相移器件,选定了其线性特性较好的区域,并根据这一区域设计出了相应的驱动电源,完成了精密移相系统的设计,减小了相移误差。在本论文中,还系统详细地分析了干涉图像的各种处理方法,并提出了改进算法,运用Matlab软件做了大量实验,实验结果表明上述算法能有效地改善干涉图像的质量,从而提高干涉测量的精度。最后,对实验室原有的干涉仪进行改进设计,采用激光为干涉光源,CCD为图像传感器,压电陶瓷提供微小位移,通过图像采集卡将干涉条纹采集到计算机内存。采用上述系统得到了标准样块的叁维微观表面轮廓图,并提出下一步研究工作的设想。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2007-03-01)

李朝辉[7](2004)在《基于相移干涉法的微表面轮廓仪的研究》一文中研究指出在本论文中,系统的分析了相移干涉法的原理,基于相移干涉理论设计并实现了微表面叁维形貌测试系统。讨论了目前常用的相位提取算法,分析了相移误差及 CCD 量化非线性误差相位提取算法造成的误差,对系统进行了相应的改善,提高了系统测量精度;对相位解包裹算法进行了研究,分析干涉图中残差点对相位解包裹的影响,提出了一种基于残差点预处理的区域划分相位解包裹算法,进一步提高了微表面轮廓测量的精度和可靠性。 采用压电陶瓷闭环微位移系统实现高精度的相移运动,减小了相移误差,提高了测量精度;改善 Mirau 了干涉物镜结构,降低了参考镜背面反射光强,提高了干涉条纹对比度;编写了测量软件系统,提高了系统测量效率。 在此仪器基础上,完成了大量的试验工作,对各种相位提取算法的实际效果进行了验证,并在实测数据基础上对解包裹算法进行了改善。系统垂直测量范围为 5 微米,横向测量范围 5 毫米矩形区域。对光纤连接器端面光纤芯径高度进行多次测量,平均高度为 33.8 纳米,最大偏差值 1.7 纳米。 论文的主要创新点有:1.基于相移干涉理论,设计并实现了微平面叁维形貌测量仪器原型,建立了测 试系统的理论计算模型;干涉系统采用卧式布局,高度低,简化了系统结构, 便于被测量物体的安装调整,不受被测对象尺寸(如光纤连接器端面)限制, 增加了系统测量对象的范围。改善了系统光路结构,将干涉滤光片与 CCD 直 接相连,过滤的环境光噪声,获得高对比度干涉条纹。2.通过对目前相位解包裹算法的分析,提出了一种基于残差点预处理的区域划 分相位解包裹算法,该算法能够避免传统解包裹算法中误差传递的缺点,与 最小二乘法比较计算速度有明显提高,在实验中证明了该算法的可靠性。3.根据系统结构改进了 Mirau 干涉物镜,降低了参考镜背面反射光的强度,减 弱了干涉场中背景光噪声,提高了干涉条纹对比度,在测量中获得了很好的 干涉效果。4.分析了测量系统中相移误差及CCD非线性量化误差对不同相位提取算法的影 响,对系统进行了相应的改进。采用压电陶瓷闭环控制系统降低了相移误差; 合理的调整了光源照明强度,降低了 CCD 非线性误差,提高了系统精度,并 通过实验进行了验证。(本文来源于《天津大学》期刊2004-06-01)

许万里,郑伟,苑惠娟[8](2001)在《用相移干涉法测量表面叁维轮廓的研究》一文中研究指出简要地介绍了以白光干涉理论为基础 ,利用相移干涉法进行表面叁维轮廓测量的原理与系统的构成 ,重点讨论了用计算机实现用白光相移干涉法测量表面叁维轮廓的算法和数据处理的过程(本文来源于《传感器技术》期刊2001年08期)

刘泊,郑伟,强锡富,蒋剑峰[9](1999)在《白光相移干涉法测量叁维表面轮廓的算法及实现》一文中研究指出依据白光干涉理论,利用相移干涉法,研究了叁维表面轮廓测量的原理与系统构成,讨论了白光相移干涉法测量叁维表面轮廓的算法和数据处理的实现过程.实验结果表明,测量结果和数据处理都可精确地满足被测工件的要求.(本文来源于《哈尔滨理工大学学报》期刊1999年03期)

陈方,顾杰[10](1994)在《用双图全息相移干涉法计算与时间有关的位相分布》一文中研究指出提出一种双图全息相移干涉法.该方法可以用来计算与时间有关的位相分布,两幅全息干涉条纹图可以同时得到,并且有固定的90°位相差.虽然两幅条纹图的位相可以随着时间变化,如环境影响,或载荷变化,但他们之间的位相差恒定.该方法利用二维傅氏变换,结合偏振相移法以及分光技术.(本文来源于《光学学报》期刊1994年06期)

相移干涉法论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

微机电系统(MEMS)叁维动态特性测试表征了MEMS器件在高速运动状态下的特性,是MEMS产品研发过程中至关重要的环节。但由于MEMS器件尺寸小,通常在毫米微米级,限制了测量工具的范围。基于此,本学位论文对相移法、显微干涉和条纹图相位解包裹技术进行系统的研究,设计出一种基于相移干涉法的非接触式无损测量系统,对MEMS进行离面运动测量并叁维显示。论文深入研究相移和显微干涉技术,对叁步、四步、Hariharan和Stoilov相移算法进行分析比较。考虑到确定性和随机性光强误差等因素,最终选择最佳步长为π/2的Hariharan算法。为减小因MEMS高速运动而引起的拍摄图片的模糊重影现象,频闪成像采用声光调制器(AOM)控制激光束的进入时间。声光调制器开合一次的时间为1微秒,大大提高系统的测量精度并减小误差的产生。研究了多种抗噪声性能良好的干涉条纹图解包裹算法。将洪水填充法与分割线算法和质量导向图算法相结合,提高了解包裹的连续性。引入时域解包裹原理,对选取基点因运动引起的相位偏移进行误差补偿,减小系统误差。MEMS动态测试系统将基于MFC的平台软件与Matlab叁维显示技术相结合,对测量系统进行参数配置,通过单片机与FPGA实时通信,FPGA同时控制AOM、步进式压电陶瓷PZT和Camera,从而实现精确的同步控制。通过对相移干涉算法和解包裹算法的实验结果分析,以及CMEMS振荡器Si504在不同激励和温度下的测试,验证了系统的可行性、有效性和可靠性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

相移干涉法论文参考文献

[1].王剑南,李伟,刘杰涛,孙雪莹,郭成飞.基于叁步相移干涉法的光学传输矩阵测量与聚焦[J].中国激光.2018

[2].孙晓伟.基于相移干涉法的MEMS离面运动测量[D].天津大学.2014

[3].刘泊.基于白光相移干涉法的表面叁维微观轮廓测量技术研究[D].哈尔滨理工大学.2013

[4].马小军,高党忠,叶成刚,贾鹏,唐科慧.相移干涉法测量ICF微球内表面粗糙度[J].强激光与粒子束.2008

[5].焦国华,李育林,胡宝文.Mirau相移干涉法测量微透镜阵列面形[J].光子学报.2007

[6].王缓缓.基于相移干涉法的叁维表面微观轮廓测量技术的研究[D].哈尔滨理工大学.2007

[7].李朝辉.基于相移干涉法的微表面轮廓仪的研究[D].天津大学.2004

[8].许万里,郑伟,苑惠娟.用相移干涉法测量表面叁维轮廓的研究[J].传感器技术.2001

[9].刘泊,郑伟,强锡富,蒋剑峰.白光相移干涉法测量叁维表面轮廓的算法及实现[J].哈尔滨理工大学学报.1999

[10].陈方,顾杰.用双图全息相移干涉法计算与时间有关的位相分布[J].光学学报.1994

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