《第8章非光物理量的光电检测.ppt

Company Logo 设计一套测量材料透过率的光电测试自动装置，要求消除光源的不稳定性因素的影响。 ⑴绘出工作原理图。⑵绘出原理框图。⑶说明工作原理。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Company Logo 8.3 相位型和频率型光电检测系统 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Company Logo （1）频率法测量 某些光电系统所处理的光通量是随被测信息的规律呈周期性变化，这种变化可以是正弦的，也可以是方波的。不论哪种形式，信息是载荷在光通量变化的次数多少和频率快慢之中。经过相应的光电转换，采用常规信号的波数和频率测量方法就可以检测出所需要的信息。 8.3 相位型和频率型光电检测系统 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Company Logo ⑴频率测量有较高的测量精度。 ⑵频率测量是数字式的，测量结果易于和计算机连结，使用较为方便。因此在现代光电测量中常优先考虑采用频率测量法。 产生光通量随时间变化的方法是多种多样的。 用几何光学方法实现的斩光盘和工业制品的计数检测； 用物理光学方法实现的光栅及干涉条纹测量等； 下面以干涉测量为例介绍一些典型测量方法的基本原理和特点。 优点 （1）频率法测量 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Company Logo 干涉条纹光强△φ以λ/2为周期变化，也就是当△x移动λ/2长度时引起△φ一个周期的变化。将△φ变化的周期数用波数N表示，可以得到位移x和波数N的关系为： 迈克尔逊干涉仪示意图 λ/2是光强变化的周期。 λ是干涉仪所用光波波长； φ0是光强变化的幅度。 （1）频率法测量 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Company Logo （1）频率法测量 单频激光仪的根本弱点就是受环境影响严重，在测试环境恶劣，测量距离较长时，这一缺点十分突出。 可动反光镜移动时，光电接收器会输出信号，如果信号超过了计数器的触发电平则就会被记录下来。 激光束强度发生变化，就有可能使光电信号低于计数器的触发电平而使计数器停止计数，使光器减弱的主要原因是空气湍流，机床油雾，切削屑对光束的影响。 这种无规则的变化较难通过触发电平的自动调整来补偿，因而限制了单频干涉仪的应用范围。 只有设法用交流测量系统代替直流测量系统才能从根本上克服单频激光干涉仪的这一弱点。 ！ 原因一: 原因二: Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 双频激光干涉系统 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 氦氖激光器加上轴向磁场 塞曼效应和频率牵引效应 两个不同频率的左旋和右旋圆偏振光 两个相互垂直的线偏振光 1/4波片 分光镜 含有频率为f1-f2的参考光束 经偏振片1 一路频率f1 另一路频率f2 当可动反射镜移动 含有f2+Δf的光束 多普勒相应产生的附加频率 为f1-（f2+Δf）的测量光束 光电转换元件、放大器、整形器 减法器 光电转换元件、放大器、整形器 N 合成 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2