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聚焦纤维透镜系统在激光散斑测量中的应用

导读: 本文提出一种新型透镜-一聚焦纤维透镜,它具有高数值孔径,低F数。使用这种途镜可使激光散斑尺寸变小,从石提高探测灵软度。

  在使用相干光做光源时,所产生的激光散斑尺寸受相时孔径的限制,影响其检测灵敏度。本文提出一种新型透镜-一聚焦纤维透镜,它具有高数值孔径,低F数。使用这种途镜可使激光散斑尺寸变小,从石提高探测灵软度。尤其左显微放大系筑中有着广泛的应用。

  1概述

  激光散斑是在用激光照明一粗糙表面时产生相干达加的结采。盖伯(Gabor)把故斑分为两类:一类称为客观激光散斑,它是直接利用激光照射粗糙表面在空间所产生的散斑;另一类称为主观故斑,它是通过透镜成像所产生的激光散斑。在大多数情况下,一个漫反射或透射物体都是通过一个透镜或成像系统进行观察或测量的。激光散斑的大小由下式决定

  式中B为主观散斑的直径,D为透镜直径,f为透镜焦距。

  激光散斑照相在无损检测物体的变形、位移、振动及应力等测量中有着广泛的应用。但它受到透镜参数(主要是受F数)的影响,激光散斑尺寸大小与透镜的F数成正比关系〔们。尤其是主是敞玫大统中,由于透镜沟数值孔径较小使激光故斑尺寸变大,降低了探测灵敏度。在激光敌班照相中使用新型透镜—聚焦纤维透境,由于它具有高数值孔径低F长的特点,可以使激光散斑尺寸大大减小,从而提高检测灵敏度。

  图1给出用普通显微物镜(数值孔径为0.1)和聚焦纤维透镜(数值孔径为0.37)所得的激光散斑尺寸的对比(放大均为10涪)。从图1中可以明显看出,同一祖糙表面而用不同透镜所得到的激光散斑尺寸明显不同,其中用聚焦纤维透镜所得jlJ的散斑尺寸比用普通显微物镜所得到的散斑小了3倍左右。

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