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上海光機(jī)所空間光調(diào)制器定標(biāo)研究取得進(jìn)展

2020-05-08 11:00:22儀表網(wǎng)閱讀量：1474 我要評(píng)論


　　【化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng) 新品動(dòng)態(tài)】近日，*上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室張軍勇課題組聯(lián)合上海瑞立柯信息技術(shù)有限公司，采用化零級(jí)背景為信號(hào)光的新理念，針對(duì)空間光調(diào)制器提出一類(lèi)全新的單光路定標(biāo)方法。該方法簡(jiǎn)捷有效，具有較高精度，采用的理念還可推廣應(yīng)用于其他測(cè)量方案。
 
　　空間光調(diào)制器是指在主動(dòng)控制下，它可以通過(guò)液晶分子調(diào)制光場(chǎng)的某個(gè)參量，例如通過(guò)調(diào)制光場(chǎng)的振幅，通過(guò)折射率調(diào)制相位，通過(guò)偏振面的旋轉(zhuǎn)調(diào)制偏振態(tài)，或是實(shí)現(xiàn)非相干——相干光的轉(zhuǎn)換，從而將一定的信息寫(xiě)入光波中，達(dá)到光波調(diào)制的目的。它可以方便地將信息加載到一維或二維的光場(chǎng)中，利用光的寬帶寬，多通道并行處理等優(yōu)點(diǎn)對(duì)加載的信息進(jìn)行快速處理。它是構(gòu)成實(shí)時(shí)光學(xué)信息處理、光互連、光計(jì)算等系統(tǒng)的核心器件。
 
　　空間光調(diào)制器的定標(biāo)通常利用干涉場(chǎng)的條紋移動(dòng)來(lái)量化驅(qū)動(dòng)電壓和位相調(diào)制能力之間的關(guān)系，但干涉需要多光路實(shí)現(xiàn)記錄。多光路干涉系統(tǒng)抗外界環(huán)境干擾的能力較差，易造成較大的測(cè)量誤差，低的定標(biāo)精度制約了空間光調(diào)制器在應(yīng)用場(chǎng)景的功能發(fā)揮。規(guī)避多光路干涉的另一個(gè)方案是共光路的自干涉結(jié)構(gòu)，即通過(guò)加載多個(gè)波面實(shí)現(xiàn)在探測(cè)面上的自干涉記錄，同時(shí)保留了傳統(tǒng)定標(biāo)中對(duì)條紋圖的處理算法。但空間光調(diào)制器作為一類(lèi)衍射元件，天然存在的零級(jí)背景光會(huì)降低自干涉圖的信噪比，降低空間光調(diào)制器的定標(biāo)精度。
 
　　光學(xué)測(cè)量是光電技術(shù)與機(jī)械測(cè)量結(jié)合的高科技。借用計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)快速，準(zhǔn)確的測(cè)量。方便記錄，存儲(chǔ)，打印，查詢(xún)等等功能。
 
　　據(jù)介紹，光學(xué)測(cè)量主要應(yīng)用在現(xiàn)代工業(yè)檢測(cè)，主要檢測(cè)產(chǎn)品的形位公差以及數(shù)值孔徑等是否合格，主要應(yīng)用的行業(yè)領(lǐng)域有：金屬制品加工業(yè)、模具、塑膠、五金、齒輪、手機(jī)等行業(yè)的檢測(cè)，以及工業(yè)界的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、模具設(shè)計(jì)、手扳制作、原版雕刻、RP快速成型、電路檢測(cè)等領(lǐng)域。 主要儀器表現(xiàn)為：二次元、工具顯微鏡、光學(xué)影像測(cè)量?jī)x、光學(xué)影像投影儀、三次元、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、三維激光抄數(shù)機(jī)等 除此之外非接觸檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用在機(jī)械制造行業(yè)中，為了使機(jī)加工的產(chǎn)品能達(dá)到設(shè)計(jì)精度和質(zhì)量要求。
 
　　針對(duì)以上問(wèn)題，該研究將零級(jí)背景光轉(zhuǎn)化成信號(hào)光使用。這一新理念不僅保留了標(biāo)準(zhǔn)條紋法的優(yōu)點(diǎn)，還實(shí)現(xiàn)了自干涉單光路結(jié)構(gòu)的光學(xué)功能，評(píng)審專(zhuān)家認(rèn)為該方法簡(jiǎn)單易實(shí)施。定標(biāo)方案一方面利用了大小圓的衍射斑差異，另一方面規(guī)避了自干涉光路低信噪比的缺點(diǎn)。基于該方法，科研人員對(duì)相關(guān)公司提供的位相型空間光調(diào)制器實(shí)施了標(biāo)定操作，并與其它常規(guī)的標(biāo)定方法進(jìn)行了多輪對(duì)比驗(yàn)證。結(jié)果表明，該空間光調(diào)制器定標(biāo)方案相比于現(xiàn)有方法更加簡(jiǎn)捷有效，且精度更高。此外，該理念可以推廣應(yīng)用于其他測(cè)量方案，為光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域相關(guān)研究拓展了新思路。
 
　　原標(biāo)題：上海光機(jī)所空間光調(diào)制器定標(biāo)研究取得進(jìn)展
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