基于外差检测原理的绝对测距性能理论研究

基于双光学频率梳外差原理测距将长模糊距离、高精度和高更新率3个关键测距特性完美结合,使测量性能能够满足航空航天、科学研究和工业生产等众多领域的需求。然而所使用的双光学频率梳的脉冲时域宽度、重复频率及相对差值、脉冲的固有时间抖动等特性都将会影响测距的性能。对基于双光学频率梳外差原理测距进行了全面的理论分析,并数值模拟了数据脉冲宽度、双光学频率梳重复频率差、啁啾参量、定时噪声、脉冲类型等各因素对测距性能的影响。模拟结果在数值上验证了奈奎斯特采样定律对测距精度的显著影响,表明实验中数据脉冲宽度和重频差的选择应严格满足奈奎斯特采样定律;当飞秒脉冲序列存在一定的时间抖动时,重频差越小,测距性能越差;而脉冲的啁啾特性可转化为脉冲宽度的影响,随着啁啾的增大脉冲宽度被压窄,奈奎斯特采样频率对应的重频差临界值也会变小。通过上述数值分析,为研究人员在特定实验条件下优化测距性能提供了重要指导。

瑞士小型三维光学摄像机原理及其研究进展

利用机器实现像人眼一样实时成三维立体像的想法,一直是各国研究人员的努力方向。瑞士电子与微技术中心 CSEM SA 在这领域有很大进展,已研究了利用发射的光(激光)照明物体获得其立体像的三代三维光学摄像机,即距离光学摄像机。此摄像机可以应用于机器人、无人驾驶车等三维视觉中。文中介绍了其主要研究进展、工作原理和技术,对比了两代三维光学摄像机的主要性能,最后介绍了第三代三维光学摄像机的发展方向。

基于三角法的小口径大内膛回转体工件内径测量装置设计

小口径大内膛回转体工件内径测量需要专门的装置,通过对几何光学三角法的分析研究,设计一种基于三角法的小口径大内膛回转体工件内径测量装置。该装置以反射机构为核心,运用几何光学三角法和几何光学三点测距原理对待测回转体工件内径进行测量及计算。该装置对内径为45~60 mm的小口径大内膛回转体工件进行测量,并与高精度三坐标测量机测量结果对比,该装置的测量精度小于0.03 mm,满足中小企业对小口径大内膛回转体工件内径测量的快速化、自动化要求。

面光源的远场条件分析

对于有一定尺寸的面光源，在满足远场条件下，对其空间光强分布进行测量是保证照明设计中配光效果准确性的前提。根据发光面的实际组成情况，将面光源分为连续型和离散型两类进行光学建模分析，并针对最常见的平面和曲面光源，分别计算了圆形、矩形、环形、半球面和半柱面所对应的远场距离。结果表明，面光源的远场距离与发光面的形状关系密切，传统的5倍定律仅适用于连续型的圆形和矩形面光源，且在同等形状及尺寸下，连续型面光源的远场距离通常比离散型面光源的小。