高精度激光三角位移传感器的技术现状 被引量：97

1

作者 冯俊艳 冯其波 匡萃方 《应用光学》 CAS CSCD 2004年第3期33-36,共4页

　三角测量法是一种传统的位移测量方法。随着激光器、光电探测器和计算机的发展,三角测量法有了很多新的进展和应用。对激光三角位移测量系统进行概述和讨论。根据光线的不同入射方式激光三角位移传感器主要分为两种:直入射式和斜入射... 　三角测量法是一种传统的位移测量方法。随着激光器、光电探测器和计算机的发展,三角测量法有了很多新的进展和应用。对激光三角位移测量系统进行概述和讨论。根据光线的不同入射方式激光三角位移传感器主要分为两种:直入射式和斜入射式。分别介绍了这两种方法的测量原理,并对它们各自的特点进行了比较。最后阐述了高精度激光三角位移传感器的应用方向及发展趋势。 展开更多

关键词 三角测量法 高精度激光位移传感器 光电探测器 非接触测量

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表面粗糙度测量方法综述 被引量：83

2

作者 刘斌 冯其波 匡萃方 《光学仪器》 2004年第5期54-58,共5页

表面粗糙度是机械加工中描述表面微观形貌非常重要的一个参数,表面粗糙度测量技术是现代精密测试计量技术的一个重要组成部分。综述了接触式和非接触式两类测量方法,着重介绍了非接触式测量中的几种测量方法的测量原理及其优缺点。

关键词 表面粗糙度测量 非接触式测量 机械加工 测量原理 精密 计量技术 参数 表面微观形貌 测量方法 描述

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四象限探测器用作激光准直的特性分析 被引量：35

3

作者 匡萃方 冯其波 +1 位作者 冯俊艳 刘斌 《光学技术》 CAS CSCD 2004年第4期387-389,共3页

以四象限光电探测器用作激光准直为例,对其探测原理、光电转换特性、影响探测精度的因素进行了理论分析。用数值模拟、实验验证了分析结果,并对影响探测精度的因素进行了深入的探讨,从而为四象限探测器用作激光准直提供了有力的理论依据。

关键词 四象限探测器 激光准直 位敏元件 精度分析

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基于激光准直直线度测量方法的研究 被引量：34

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作者 匡萃方 冯其波 +2 位作者 陈士谦 刘欣 冯俊艳 《光学技术》 CAS CSCD 2003年第6期699-701,共3页

介绍了用半导体激光器、单模光纤准直激光束作为测量基准轴线,四象限光电器件作为位置传感器,并由单片机进行数据采集、处理与测量结果显示的直线度准直仪。通过稳定性实验、重复特性实验和双频干涉仪比对实验,验证了本直线度测量系统... 介绍了用半导体激光器、单模光纤准直激光束作为测量基准轴线,四象限光电器件作为位置传感器,并由单片机进行数据采集、处理与测量结果显示的直线度准直仪。通过稳定性实验、重复特性实验和双频干涉仪比对实验,验证了本直线度测量系统的可行性。实验结果表明,测量系统实现的测量精度为(1.0+2×L)μm(L为准直距离,单位为m),测量范围为10m。 展开更多

关键词 直线度测量 激光准直 四象限光电探测器 单模光纤 半导体激光器

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背景光对四象限探测器干扰的研究 被引量：23

5

作者 匡萃方 冯其波 刘斌 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期493-495,共3页

给出了四象限探测器 (QD)光电探测原理 ,从理论上详细分析了背景光干扰下对位置探测精度的影响 ,得出位置误差与测量位置存在线性关系、与信噪比几乎存在反比关系 ,并用实验验证了分析结果。最后提出了减小背景光影响的几种措施。

关键词 四象限探测器 背景光 误差分析 位置测量 位置误差

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用矢量方法分析角锥棱镜的反射特性 被引量：22

6

作者 匡萃方 冯其波 刘欣 《应用光学》 CAS CSCD 2004年第2期25-27,50,共4页

从现代光学角度出发 ,利用反射、折射定律的矢量表达式 ,详细分析了理想角锥棱镜对光的反射特性以及角锥棱镜存在直角误差时对其光路的影响 ,并用大量公式进行了理论推导和论证。同时指出要在高精度测量过程中提高检测精度 ,任何一个角... 从现代光学角度出发 ,利用反射、折射定律的矢量表达式 ,详细分析了理想角锥棱镜对光的反射特性以及角锥棱镜存在直角误差时对其光路的影响 ,并用大量公式进行了理论推导和论证。同时指出要在高精度测量过程中提高检测精度 ,任何一个角度误差都不能忽略。该分析结果对实际工作中应用角锥棱镜作为逆向反射器所造成的误差的修正具有指导意义。 展开更多

关键词 角锥棱镜 反射定律 折射定律 矢量表达

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象光斑和四象限探测器象限面积大小关系的理论研究 被引量：12

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作者 张志峰 余涛 +3 位作者 苏展 匡萃方 张立 程飞 《光子技术》 2005年第3期128-130,共3页

通过分析象光斑与四象限探测器象限面积大小关系的分析,发现在四象限探测器象限面积确定的情况下,象光斑的大小对有效可测范围有很大的影响,合理选择象斑大小十分重要。根据四象限探测器光电二极管面积选择了象光斑面积之后,根据设计的... 通过分析象光斑与四象限探测器象限面积大小关系的分析,发现在四象限探测器象限面积确定的情况下,象光斑的大小对有效可测范围有很大的影响,合理选择象斑大小十分重要。根据四象限探测器光电二极管面积选择了象光斑面积之后,根据设计的物距就可以确定出合理的接收透镜直径和焦距。 展开更多

关键词 四象限探测器 象光斑 有效可测范围 大小关系 面积 光斑 理论研究 光电二极管 接收

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一种共路补偿激光漂移的直线度测量方法 被引量：11

8

作者 匡萃方 冯其波 +1 位作者 刘斌 张斌 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期32-34,38,共4页

在激光基准长距离、高精度直线度测量中,空气扰动是影响其测量精度的一个主要因素。提出了一种简单的共路补偿空气扰动造成激光漂移的方法。角锥棱镜作为位置敏感器,四象限探测器探测角锥棱镜逆向反射光所携带的直线度误差,二维PSD和透... 在激光基准长距离、高精度直线度测量中,空气扰动是影响其测量精度的一个主要因素。提出了一种简单的共路补偿空气扰动造成激光漂移的方法。角锥棱镜作为位置敏感器,四象限探测器探测角锥棱镜逆向反射光所携带的直线度误差,二维PSD和透镜用来监测空气扰动所带来的角度漂移。实验结果表明,通过补偿后,空气扰动所带来附加位置误差可以减少大约75%。 展开更多

关键词 直线度测量 共路补偿 角度漂移 空气扰动

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五角棱镜制造角差及抖动对其转向角的影响 被引量：15

9

作者 匡萃方 冯其波 +1 位作者 刘斌 安鑫 《光学技术》 CAS CSCD 2004年第5期616-618,622,共4页

从五角棱镜的原理和特性出发,分析了在理想条件下五角棱镜的转向角不受入射角的影响,详细讨论由于五角棱镜加工角差和相对入射光束抖动对其转向角的影响,给出了相应的精确表达式。其中对于入射光在垂直于入射面抖动的情况,由于不能简单... 从五角棱镜的原理和特性出发,分析了在理想条件下五角棱镜的转向角不受入射角的影响,详细讨论由于五角棱镜加工角差和相对入射光束抖动对其转向角的影响,给出了相应的精确表达式。其中对于入射光在垂直于入射面抖动的情况,由于不能简单从二维几何光学关系分析,而采用了矢量分析方法,得出:当角差δβ=δθ时,入射角抖动对转向角偏差的影响可以忽略,而转向角偏差与制造角差几乎成线性关系。为五角棱镜用于计量测试误差分析提供了理论依据。结论对五角棱镜的制造也有很大理论指导的意义。 展开更多

关键词 五角棱镜 误差分析 转向角

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传输矩阵法分析一维光子晶体的传光特性 被引量：13

10

作者 匡萃方 张志峰 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期38-39,共2页

利用传输矩阵方法研究了光在一维周期性介电材料中的传播特性 ,并通过计算机进行数值计算得出 ,两种材料的介电常数相差越大 。

关键词 光子晶体 光子带隙 传输矩阵法 特征矩阵 传光特性 介电常数

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角锥棱镜用于激光直线度测量的特性分析 被引量：10

11

作者 匡萃方 冯其波 刘斌 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期282-285,共4页

对角锥棱镜用于激光直线度测量时可使测量精度提高一倍的光学特性进行了分析。分析了角锥棱镜的制造角差、面形误差和测量过程中角锥棱镜的偏摆、俯仰、滚转对直线度测量的影响。用实验验证了分析结果。分析结果为角锥棱镜用作激光直线... 对角锥棱镜用于激光直线度测量时可使测量精度提高一倍的光学特性进行了分析。分析了角锥棱镜的制造角差、面形误差和测量过程中角锥棱镜的偏摆、俯仰、滚转对直线度测量的影响。用实验验证了分析结果。分析结果为角锥棱镜用作激光直线度测量时的误差分析和误差补偿提供了理论依据。 展开更多

关键词 角锥棱镜 直线度测量 误差分析

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图像描述方法的研究 被引量：5

12

作者 周卫东 冯其波 匡萃方 《应用光学》 CAS CSCD 2005年第3期27-31,共5页

　经过图像分割后,得到的是若干区域和边界。通常把感兴趣的部分叫目标,其余的部分叫背景,最终目的是要让计算机来识别这些目标。为了有效地识别目标,必须要描述这些目标即提供它们的有用信息和相互关系。本文分区域内部描述、区域边界... 　经过图像分割后,得到的是若干区域和边界。通常把感兴趣的部分叫目标,其余的部分叫背景,最终目的是要让计算机来识别这些目标。为了有效地识别目标,必须要描述这些目标即提供它们的有用信息和相互关系。本文分区域内部描述、区域边界描述和关系描述三个部分,对现有的各种图像描述方法进行全面的讨论,分析了每种方法的原理、优缺点和适用场合,并对图像描述方法的发展前景做了展望。 展开更多

关键词 图像描述 描述子 投影 模板匹配 曲线拟合

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直线导轨二维转角同时测量装置的研制 被引量：10

13

作者 匡萃方 冯其波 +2 位作者 刘斌 张斌 陈士谦 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期965-968,共4页

提出了一种同时测量直线导轨二维转角的简单方法。基于半导体激光器(LD)、单模光纤组件的激光基准,建立了直线导轨运动副二维转角相关测量模型。分析了俯仰角、偏摆角的误差分离和实时测量原理。通过稳定性、重复性和比对实验验证了所... 提出了一种同时测量直线导轨二维转角的简单方法。基于半导体激光器(LD)、单模光纤组件的激光基准,建立了直线导轨运动副二维转角相关测量模型。分析了俯仰角、偏摆角的误差分离和实时测量原理。通过稳定性、重复性和比对实验验证了所提系统的可靠性。实验结果表明,系统测角分辨率优于0.5"。 展开更多

关键词 二维转角 偏仰角 偏摆角 同时测量 直线导轨 激光测量

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直线导轨四自由度同时测量方法的研究 被引量：11

14

作者 匡萃方 冯其波 +1 位作者 张斌 陈士谦 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1266-1270,共5页

提出了一种基于半导体激光单模光纤组件同时测量直线导轨四自由度误差的新方法。以单一准直的激光束作为测量基准,用角锥棱镜和分光器分别作为直线度误差、角度误差测量的敏感器件,实现了水平和竖直方向直线度及俯仰角、偏摆角四个自由... 提出了一种基于半导体激光单模光纤组件同时测量直线导轨四自由度误差的新方法。以单一准直的激光束作为测量基准,用角锥棱镜和分光器分别作为直线度误差、角度误差测量的敏感器件,实现了水平和竖直方向直线度及俯仰角、偏摆角四个自由度误差的同时测量。分析了系统的测量原理,进行了稳定性、重复性以及与美国API 5D测量系统比对实验,理论分析和实验结果表明,系统测量直线度的分辨率小于0.1μm,角度的分辨率小于0.5″,在测量距离为2 m的条件下,直线度、角度测量精度分别为±1.0μm/m,±0.5″。测量方法具有结构简单、移动部分不带电缆和现场测量方便等优点。 展开更多

关键词 测量 四自由度 直线度误差 角度误差 直线导轨 半导体激光单模光纤组件

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用矢量方法分析角锥棱镜直角误差对其光路反射特性的影响 被引量：6

15

作者 匡萃方 冯其波 刘欣 《光学仪器》 2003年第4期55-58,共4页

通过矢量分析的方法分析了角锥棱镜的直角误差对其光路反射特性的影响。

关键词 角锥棱镜 直角误差 反射定律 矢量表达 矢量分析 光学元件 光电测距

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同时测量物体六自由度的方法 被引量：4

16

作者 匡萃方 冯其波 +1 位作者 张志锋 刘斌 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期491-493,共3页

对目前国内外发展的同时测量物体六自由度的方法进行了较为详细的介绍,并给出了每种测量原理和发展现状,比较了各种方法的优缺点,讨论了其发展趋势。

关键词 测量 六自由度 同时测量 光学方法

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提高激光位移传感器精度的新方法 被引量：2

17

作者 匡萃方 冯俊艳 +3 位作者 李永怀 刘斌 周卫东 安鑫 《计量技术》 2004年第10期28-29,共2页

本文提出了一种新的提高激光位移传感器精度的方法 ,利用分光器对接收光强实时控制同时利用A/D转换器对像点的峰值采样 ,最大限度降低了被测物体表面给测量带来的误差 ,提高了传感器测量精度。

关键词 激光位移传感器 强实时 A/D转换器 精度 峰值 采样 接收 物体表面 新方法 分光器

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五维信息同时测量的激光方法 被引量：3

18

作者 匡萃方 冯其波 刘斌 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期322-324,共3页

发展同时测量多维信息的激光系统是计量和工业等许多领域普遍提出并有待发展的技术问题。介绍了国内外现有激光五维信息同时测量系统,分析了其优缺点,给出了其发展趋势。

关键词 五维信息 同时测量 激光测量 数控机床

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轨距传感器中激光光斑大小的影响 被引量：3

19

作者 陈士谦 张志峰 匡萃方 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期396-398,共3页

文中基于四象限光电探测器和三角测量方法,经过相似三角形的近似处理,提出了一种用于铁轨轨道几何参数检测的新型激光位移传感器。该传感器与其他方法不同之处是:激光器采用红外脉冲半导体激光器,这样避免了外界杂散光的影响;探测器采... 文中基于四象限光电探测器和三角测量方法,经过相似三角形的近似处理,提出了一种用于铁轨轨道几何参数检测的新型激光位移传感器。该传感器与其他方法不同之处是:激光器采用红外脉冲半导体激光器,这样避免了外界杂散光的影响;探测器采用四象限光电探测器,响应频率高,避免了外界温度的干扰。重点分析和研究了激光器光斑,物体表面激光光斑和四象限探测器探测的激光光斑大小的计算。从而调节激光器到一个最佳的位置。 展开更多

关键词 四象限光电探测器 光斑 三角法 位移传感器 分辨率

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像光斑和四象限探测器象限面积大小关系的理论研究 被引量：3

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作者 张志峰 匡萃方 +1 位作者 陈世谦 程飞 《计量技术》 2005年第11期29-31,共3页

本文通过对像光斑与四象限探测器象限面积大小关系的分析，发现在四象限探测器象限面积确定的情况下，像光斑的大小对有效可测范围有很大的影响，合理选择像斑大小十分重要。根据四象限探测器光电二极管面积选择了像光斑面积之后，根据... 本文通过对像光斑与四象限探测器象限面积大小关系的分析，发现在四象限探测器象限面积确定的情况下，像光斑的大小对有效可测范围有很大的影响，合理选择像斑大小十分重要。根据四象限探测器光电二极管面积选择了像光斑面积之后，根据设计的物距就可以确定出合理的接收透镜直径和焦距。 展开更多

关键词 四象限探测器 像光斑 有效可测范围

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