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2008-06-28 16:09 |
激光脈寬測量技術(shù)概述
激光脈寬測量技術(shù)是對激光脈沖寬度進行測量的技術(shù)。普通激光脈沖寬度的測量，是利用光電二極管或其他光電轉(zhuǎn)換器件將光信號轉(zhuǎn)換成電信號后輸入示波器進行測量，此法測量的脈寬極限為亞納秒量級。對于超短激光脈沖的脈寬，可用條紋照相機或用雙光子熒光法、二次諧波法等方法測量。條紋照相機的工作原理，是用偏轉(zhuǎn)板將光照射到陰極上產(chǎn)生的二次電子進行空間掃描，在熒光屏上產(chǎn)生一條紋，條紋的長度即為脈沖寬度，此法測量的最短脈寬為0.1ps。 -BjB>Vt
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雙光子熒光法是將二束反向傳播光脈沖同時人射雙光子吸收物質(zhì)而產(chǎn)生熒光，用膠片或ccd記錄下熒光的空間分布，再通過計算得到脈寬，此法測量的最短脈寬為ips。二次諧波法是利用自相關(guān)倍頻的原理，將時間測量轉(zhuǎn)換為空間測量，然后通過計算得到脈寬，用此法可測飛秒量級的脈寬。二次諧波法是所有超短激光脈沖脈寬測量方法中精度最高、應(yīng)用最廣泛的一種方法。 &2c ?g1%
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激光技術(shù)用于檢測工作主要是利用激光的優(yōu)異特性，將它作為光源，配以相應(yīng)的光電元件來實現(xiàn)的。它具有精度高、測量范圍大、檢測時間短、非接觸式等優(yōu)點，常用于測量長度、位移、速度、振動等參數(shù)。下面介紹幾種應(yīng)用實例。 W:tE ?H u
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激光測距 XCt}>/"s\h
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激光測距的基本原理是：將光速為c的激光射向被測目標(biāo)，測量它返回的時間，由此求得激光器與被測目標(biāo)間的距離d。 yC _X@o-n
即： d＝c t / 2 7aU*7!U
式中?t—激光發(fā)出與接收到返回信號之間的時間間隔。 6Es-{u(,
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可見這種激光測距的精度取決于測時精度。由于它利用的是脈沖激光束，為了提高精度，要求激光脈沖寬度窄，光接收器響應(yīng)速度快。所以，遠距離測量常用輸出功率較大的固體激光器與二氧化碳激光器作為激光源；近距離測量則用砷化鎵半導(dǎo)體激光器作為激光源。 "OWq ]q#
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激光測長 dFS+O;zE\
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從光學(xué)原理可知，單色光的最大可測長度l與光源波長λ和譜線寬度δλ的關(guān)系用普通單色光源測量，最大可測長度78cm。若被測對象超過78cm，就須分段測量，這將降低測量精度。若用氦氖激光器作光源，則最大可測長度可達幾十公里。通常測長范圍不超過10m，其測量精度可保證在0.1μm以內(nèi)。
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