便携式可见/近红外激光光束参数检测设备光学系统研究

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bergkampsisi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
激光光束质量评估及轴一致性检测是激光器产品和含激光测距、瞄准、指示等光电装备研发、生产和试验领域的热点,若要同时实现激光束发散角和光轴一致性检测,目前普遍采用大口径平行光管,此类设备往往都比较笨重。为使检测设备轻量化,设计了一种便携式可见/近红外激光光束参数检测设备的光学系统。本文通过查阅相关文献资料,对比分析了几种激光光束发散角、光点走动量以及多轴一致性的测量设备光学系统的优劣性,根据检测设备设计功能及使用要求,选择了基于焦斑法测量原理的光学系统基本结构。在此基础上针对设备380 nm~1700nm宽光谱工作范围、亮场检测及检测过程快速对准、较大间距轴一致性检测等实际功能需求,分别设计了可见光CCD和近红外CCD双探测器及光谱分光组件、内部目视对准目标模拟和激光轴线指示光学系统组件、间距可调分光/耦合扩径镜组件。对光学系统进行了器件选型和参数计算,利用Zemax软件对光学系统进行了仿真及优化设计。设计结果表明该系统在各组态下均接近衍射极限,点列图RMS半径值小于艾里斑半径,波像差RMS值均小于λ20,系统整体成像情况良好。进一步利用Zemax软件对所设计的系统进行了公差分析,结果表明所设计的系统具有一套较为宽松的公差。考虑到外场实际工作环境温度以及气压变化对系统成像的影响,还对光学系统进行了环境适应性分析,并提出了相应补偿,以保证系统在环境变化时依旧能保持检测结果的准确性。最后,对设计的系统进行实际测试,实验结果表明,所设计的光学系统能满足便携式可见/近红外激光光束参数检测设备的需求,很好地解决了便携性、宽光谱、亮场环境、大间距轴一致性检测等实际难题,对实现激光参数检测设备多功能化、集成化和小型化提供了一种新的光学系统解决方案,对保障激光类产品质量,促进此类产品检测技术进步具有现实意义。
其他文献
从新时代的命题出发,围绕“更高效率、更加公平、更可持续”发展的内在要求和落实新发展理念的外在表现,解读智慧城市高质量发展的理论内涵。通过构建智慧城市高质量发展支撑能力评价指标体系,运用熵权TOPSIS法进行测度,并引入障碍度模型对影响支撑能力的障碍因素进行诊断。结果显示:2015-2020年智慧城市高质量发展支撑能力指数在稳步提升;区域间不平衡问题突出,支撑能力差距显著;创新、开放、共享三方面支撑
期刊
在火工品准备作业过程中,对火工品部件的结合安装是关键的作业过程,传统的装配是通过手工安装和硬性挤压的方式进行结合,硬结合的最大的缺点是会对火工品表面产生划伤,而手工操作又存在一定的安全隐患,所以设计并制造一种对火工品进行自动柔性结合的设备非常必要。本文根据火工品生产企业需求,开展了火工品柔性结合设备的设计研究。根据火工品结合工作流程和工作原理,对用于结合的柔性结合关键部件、中空无杆液压施力机构、液
学位
污泥含水率高且含有大量生物难降解物质和重金属等有害物质,对人体及环境都有危害。水热碳化作为一种湿法将生物质转化为生物炭的新型处理方式得到人们关注。污泥中含有大量糖类,蛋白质等有机组分,其中糖类是形成水热炭的主要组分。因此,研究污泥中糖类的转化机理具有重要意义。目前的研究大多以实验为主,从微观角度对小分子糖类转化机理的理论计算尚不完整。因此,本文选取葡萄糖作为污泥中糖类水解产物的模化物,基于密度泛函
学位
星敏感器是一类以天球恒星为参照源计算其载体姿态的高精度测量装置,其在轨工作前,需在地面通过星模拟器对其进行测试与标定,从而保证其在轨工作精度。随着星敏感器精度的不断提升,对星模拟器也提出了更高的要求。目前国内外研制的星模拟器所模拟的色温匹配度、弱星等模拟范围和精度均较低,直接影响着星敏感器的地面标定精度。本文针对现有星模拟器模拟星点色温匹配度低的问题,基于光栅分光及DMD调制原理完成了色温模拟系统
学位
随着我国加速推进智慧城市建设,以大数据、云计算等前沿技术为基础驱动的新型城市治理体系正逐渐成为政府破解城市问题的主要手段,对于解决传统城市治理中公众参与度较差、信息反馈滞后等问题有着积极意义。在智慧城市治理的背景下,通过对中英两国参与式规划案例中关于信息反馈问题的深入分析,从参与反馈流程、信息反馈方法与信息开放程度三个方面进行对比研究,结合我国国情给予参考性的改善建议,以最终实现我国规划决策“以人
期刊
随着工业生产和居民生活对能源需求的日益增加,如何合理利用能源、提高能源效率已成为学术界探讨的热点。多能源系统通过传统的运营方式对系统内部进行运营管理,各自为主体的运营方式一定程度上降低了能源产能效率。近年来我国人口城市化和经济全球化程度不断加深,伴随着国民经济的发展,我国楼宇集群的耗能问题格外突出,截至目前国内楼宇总能耗占比已超过全社会总能耗的30%,这与我国秉承的绿色均衡发展理念相悖。区域电-热
学位
光纤传感技术是近代飞速发展的一项新兴传感技术,其在飞行器结构检测等领域的应用越来越广泛。由于飞行器外形结构复杂、尺寸大,在飞行过程中会受到自身重力、风阻力、雨雪等多种因素影响,使其结构产生不同程度的变形。针对由应变场变化和环境载荷等因素引起的结构变形问题,设计了一种基于光纤光栅传感网络的自由曲面结构状态感知系统,并提出了基于FBG阵列测试数据的三维重构算法。在此基础上,提出了感知数据与三维位置校正
学位
在我国提出“碳达峰”、“碳中和”的战略目标后,减少煤炭消耗,大力发展氢能、天然气等新型清洁能源已成为必然趋势。天然气具有热值高、清洁的优点。因此我国《“十四五”现代能源体系规划》提出,增强油气供应能力,加大国内油气勘探开发,是我国未来能源产业发展的主要方向。通过海上天然气浮式生产储卸装置开采天然气要求换热器体积小、安全性高,印刷电路板式换热器(PCHE)成为了远海天然气开采船只中的理想换热器。本文
学位
研究考虑内热源的多孔介质传热问题在某些领域如化学反应中的吸放热反应、电子器件的散热问题、农业方面对于农产品的存放和保鲜、易燃物质(煤粉)自燃等工程应用中普遍存在。研究考虑内热源的部分填充多孔介质通道内对流传热特性具有一定的现实意义。首先,本文基于多孔介质局部非热平衡(LTNE)模型,对考虑内热源条件下的部分填充多孔介质通道内流体流动及传热特性进行研究。假设内热源存在于多孔介质区固相。多孔介质区的运
学位
火炮身管作为炮身的主体,其作用是赋予弹丸一定的初速度和飞行方向。实践证明以径向磨损量为变量因子的模型可以准确地预测出火炮身管的剩余寿命。通过对火炮身管内径的测量可以获得火炮身管的径向磨损量,进而预测出火炮身管的寿命。传统的接触式火炮身管内径测量技术还存在一定的缺陷,尤其随着非接触测量技术如激光三角法,电涡流法,激光干涉法等技术的发展,火炮身管内径测量技术还有待提高。本文针对接触式测量对身管内表面造
学位