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高精度成像角膜曲率计光学系统设计 预览
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作者 张雪莹 王劲松 +1 位作者 黄国林 许鹏飞 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期62-69,共8页
为减小成像角膜曲率计沿光轴方向的对准误差,提高角膜屈光度测量精度,设计一种高精度成像角膜曲率计光学系统。光学系统包括成像系统和低相干干涉测量系统。成像系统由成像物镜、角膜和测量靶环构成,其中成像物镜采用双远心光路设计;低... 为减小成像角膜曲率计沿光轴方向的对准误差,提高角膜屈光度测量精度,设计一种高精度成像角膜曲率计光学系统。光学系统包括成像系统和低相干干涉测量系统。成像系统由成像物镜、角膜和测量靶环构成,其中成像物镜采用双远心光路设计;低相干干涉测量系统采用光栅尺实现扫描反射镜的位移测量,再通过低相干干涉信号对角膜顶点和测量靶环进行定位,实现了对角膜顶点和测量靶环距离间的精确测量。成像物镜在最大空间频率为70lp/mm处的调制传递函数大于0.4,畸变小于0.05%。设计结果表明,该系统结构紧凑,成像质量好,操作简单,满足成像角膜曲率计对角膜屈光度的高精度测量需求。 展开更多
关键词 高精度 成像角膜曲率计 双远心光路 低相干干涉
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基于Placido盘法角膜曲率测量误差分析及系统优化 预览
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作者 王劲松 张雪莹 +2 位作者 李延风 黄国林 许鹏飞 《长春理工大学学报:自然科学版》 2019年第1期9-12,17共5页
为提高角膜曲率测量精度,在对传统测量方法进行误差分析后,设计了一种可以提高角膜曲率测量精度的优化系统。该系统以球面镜成像原理为基础,将LED环形光源经Placido盘投射到人眼角膜,再由光学成像物镜将携带有人眼角膜信息的同心圆环成... 为提高角膜曲率测量精度,在对传统测量方法进行误差分析后,设计了一种可以提高角膜曲率测量精度的优化系统。该系统以球面镜成像原理为基础,将LED环形光源经Placido盘投射到人眼角膜,再由光学成像物镜将携带有人眼角膜信息的同心圆环成像在CCD上,通过图像处理计算出CCD上各圆环到角膜中心的高度,最后利用最小二乘法求出角膜曲率半径。系统的光学成像物镜采用物方远心镜头,保证了光学系统在景深范围内放大率恒定,同时采用低相干干涉测量技术,对人眼角膜顶点到测量光源之间的距离进行精确定位。用所设计的系统样机对标准模拟眼进行测试,测量精度达到±0.02mm,提高了角膜曲率半径的测量精度。 展开更多
关键词 精度分析 低相干干涉 物方远心镜头 曲率半径
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基于非均匀快速傅里叶变换的干涉合成孔径显微算法 被引量:1
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作者 张运旭 高万荣 伍秀玭 《光学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期242-250,共9页
在频域光学相干层析(sDOCT)系统中,样品仅在焦深范围内有高横向分辨率,在焦外分辨率降低。干涉合成孔径显微术(ISAM)是一种三维图像重构算法,可以改善离焦区的图像模糊状况,达到在所有成像深度中都可以获得焦平面处横向分辨率... 在频域光学相干层析(sDOCT)系统中,样品仅在焦深范围内有高横向分辨率,在焦外分辨率降低。干涉合成孔径显微术(ISAM)是一种三维图像重构算法,可以改善离焦区的图像模糊状况,达到在所有成像深度中都可以获得焦平面处横向分辨率的效果,同时可以解决SDOCT中系统的横向分辨率和成像深度之间的矛盾。介绍了ISAM重构算法的原理和适用的范围,对比分析了传统SDOCT成像算法和经过ISAM重构算法处理的成像图像结果。将非均匀快速傅里叶变换引入ISAM算法,实验结果表明该方法极大地节省了运算时间,提升了实时成像高分辨率SDOCT系统的性能。 展开更多
关键词 显微 低相干干涉 频域光学相干层析术 干涉合成孔径显微算法 非均匀快速傅里叶变换
基于低相干光干涉的液体折射率测量 预览 被引量:4
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作者 张浩 陈明惠 +2 位作者 李振洋 王成 郑刚 《光学仪器》 2017年第3期1-5,共5页
液体折射率是液体一个重要指标,介质中折射率的变化会影响光程,提出一种用低相干光干涉测量光程变化,进而测得折射率的方法。通过调节两束低相干光使它们之间的光程差在相干长度之内,将被测液体放入一束光路中,根据光电探测器得到的干... 液体折射率是液体一个重要指标,介质中折射率的变化会影响光程,提出一种用低相干光干涉测量光程变化,进而测得折射率的方法。通过调节两束低相干光使它们之间的光程差在相干长度之内,将被测液体放入一束光路中,根据光电探测器得到的干涉信号可求得相应的光程变化量,进而得到待测液体的折射率。利用低相干光干涉测量折射率的方法,其测量和计算过程方便快捷,受外界限制因素小,在810nm波长下,对折射率的测量精度可以达到10-4量级以上,是测量各种液体折射率的有效方法。 展开更多
关键词 折射率 低相干光 干涉
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基于LabVIEW的玻璃厚度测量 预览 被引量:1
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作者 李兆发 繆耀军 +2 位作者 朱必锋 韩定安 曾亚光 《仪器仪表用户》 2016年第10期5-7,共3页
本文研究一种基于迈克尔逊干涉原理对玻璃厚度进行测量的方法。测量装置采用1550nm宽带光作为探测光源,样品前后表面反射回来的微弱探测光与直线电机反射回来的参考光结合,产生干涉信号,利用光外差探测的方法进行光电转换。电信号预处... 本文研究一种基于迈克尔逊干涉原理对玻璃厚度进行测量的方法。测量装置采用1550nm宽带光作为探测光源,样品前后表面反射回来的微弱探测光与直线电机反射回来的参考光结合,产生干涉信号,利用光外差探测的方法进行光电转换。电信号预处理之后输到计算机,对测量数据进行进一步计算,得出玻璃厚度参数。本仪器测量精度高,速度快,成本低,是镜片厚度非接触测量很好的实现方案。 展开更多
关键词 非接触测量 宽带光 低相干光干涉 光外差探测
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频域光学相干层析术系统中高准确度高灵敏度补偿色散法 预览 被引量:1
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作者 陈朝良 高万荣 卞海溢 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期153-158,共6页
将色散测量方法和快速扫描延迟线技术相结合,在谱域光学相干层析系统中实现了对群延迟色散的精确补偿.在该方法中,先在样品臂中放入平面反射镜,等间隔移动参考臂中快速扫描延迟线系统中光栅的位置,同时测量系统参考臂和样品臂之间... 将色散测量方法和快速扫描延迟线技术相结合,在谱域光学相干层析系统中实现了对群延迟色散的精确补偿.在该方法中,先在样品臂中放入平面反射镜,等间隔移动参考臂中快速扫描延迟线系统中光栅的位置,同时测量系统参考臂和样品臂之间的群延迟色散差值.当该值为零时,则表明系统色散匹配.将该方法与基于点扩散函数半高宽的方法进行比较,发现基于半高宽方法的测量误差为4.43%,而该方法的测量误差为0.76%;在色散补偿过程中,随着色散匹配点的靠近,半高宽方法的灵敏度由92.1053fs2减小到1.3447×10^3fs2,而新方法的灵敏度则保持165.7895fs2,表明本文提出的色散补偿法具有较高的色散补偿准确度和灵敏度.实验表明,色散补偿后的系统分辨率接近理论值;在补偿系统色散的同时.还可以根据测号所得色散值的符号栗判定光栅的移动方向,从而更容易地完成补偿工作. 展开更多
关键词 医用光学 低相干干涉 频域光学相干层析术 快速扫描延迟线 色散补偿 色散测量 傅里叶变换
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光纤F-P传感低相干信号的小波提取研究 被引量:3
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作者 刘盾 江俊峰 +2 位作者 刘铁根 刘琨 张以谟 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期 79-82,共4页
研究了Morlet小波在光纤Fabry-Perot(F-P)低相干干涉条纹包络提取方面的应用,给出了Morlet小波尺度的计算公式。对不同信噪比(SNR)下低相干干涉峰值的提取作了仿真计算,并利用实测干涉图作了小波提取实验,验证了Morlet小波处理方法... 研究了Morlet小波在光纤Fabry-Perot(F-P)低相干干涉条纹包络提取方面的应用,给出了Morlet小波尺度的计算公式。对不同信噪比(SNR)下低相干干涉峰值的提取作了仿真计算,并利用实测干涉图作了小波提取实验,验证了Morlet小波处理方法的有效性。实验结果显示,采用Morlet小波处理的低相干干涉解调方法的测量线性度好,线性相关系数为0.999 9。 展开更多
关键词 低相干干涉 光纤Fabry-Perot(F-P) MORLET小波 传感
用反射率和低相干技术测容器内液体的折射率
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作者 李振洋 项华中 +2 位作者 陈明惠 王成 郑刚 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期159-163,共5页
为测量透明容器内液体的折射率,建立了基于容器内表面反射率测量的低相干技术实验系统。系统采用宽带低相干半导体激光光源和改进的迈克尔逊干涉仪,将装有待测液体的容器放入测量臂光路中,调节参考臂的光程,使由容器前壁内表面反射光的... 为测量透明容器内液体的折射率,建立了基于容器内表面反射率测量的低相干技术实验系统。系统采用宽带低相干半导体激光光源和改进的迈克尔逊干涉仪,将装有待测液体的容器放入测量臂光路中,调节参考臂的光程,使由容器前壁内表面反射光的光程与来自参考臂反射光的光程相等,出现干涉现象。捕捉并记录下此干涉信号,并从中求出容器前壁内表面反射光的强度,再结合菲涅尔公式及反射率的定义,即可求出待测液体的折射率,其测量精度与阿贝折射仪相当。方法能够方便、快捷、准确地测出容器内液体的折射率,可用于食品、生物医学检验等领域内液体浓度或折射率的实时非接触监测。 展开更多
关键词 液体折射率 低相干光干涉 反射率 透明容器
内表面污染物的低相干光干涉检测法 预览
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作者 李振洋 项华中 +2 位作者 葛斌 王成 郑刚 《光学仪器》 2019年第1期1-7,共7页
为检测透明容器内表面是否存在污染物,建立了基于容器壁内表面反射的低相干光干涉测量系统。实验采用宽带低相干半导体激光光源和改进的迈克尔逊干涉仪。将测量臂光路对准透明容器,并调节参考臂的光程,使容器内表面反射光的光程与参考... 为检测透明容器内表面是否存在污染物,建立了基于容器壁内表面反射的低相干光干涉测量系统。实验采用宽带低相干半导体激光光源和改进的迈克尔逊干涉仪。将测量臂光路对准透明容器,并调节参考臂的光程,使容器内表面反射光的光程与参考臂反射光的光程相等,并出现干涉现象,捕捉并记录此动态干涉信号。经MATLAB软件处理并提取此信号,根据干涉光强度的不同即可辨别透明容器内是否存在污染物。该检测法可为生物医学、食品质检等领域检测透明容器内表面污染物提供一种方便快捷的新方法。 展开更多
关键词 污染物 内表面 低相干光干涉
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基于光纤低相干干涉技术的透镜中心厚度测量方法研究 被引量:4
10
作者 刘富国 查学军 +3 位作者 杨波 高文烨 郑浩 钟平 《应用激光》 CSCD 北大核心 2016年第5期605-610,共6页
基于光纤低相干干涉技术的测厚原理,提出了透镜中心厚度检测系统的结构设计;分析了影响检测仪器检测精度的主要因素,并分别从光路、电路设计及信号处理等方面,提出了提高检测系统检测精度的方法;同时将K-means聚类算法应用于多组干涉信... 基于光纤低相干干涉技术的测厚原理,提出了透镜中心厚度检测系统的结构设计;分析了影响检测仪器检测精度的主要因素,并分别从光路、电路设计及信号处理等方面,提出了提高检测系统检测精度的方法;同时将K-means聚类算法应用于多组干涉信号峰值识别和提取,有效提高了系统测量的重复精度。所设计的系统具有结构简单、测量速度快等特点,测量精度优于1μm。 展开更多
关键词 光纤低相干干涉 透镜中心厚度 K-MEANS聚类 信号峰值
应用于眼轴参数测量的光学相干层析系统 预览
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作者 马思齐 巩岩 +1 位作者 李丽 张艳微 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1318-1326,共9页
生物测量在眼科疾病的诊断和治疗中越来越重要,对儿童和青少年的眼轴长度进行监测有助于预防和治疗近视及其引发的眼科疾病,眼轴参数的准确测量也是影响眼病患者术后视觉质量的重要因素。为了测量眼轴参数,本文研究了基于时域低相干技... 生物测量在眼科疾病的诊断和治疗中越来越重要,对儿童和青少年的眼轴长度进行监测有助于预防和治疗近视及其引发的眼科疾病,眼轴参数的准确测量也是影响眼病患者术后视觉质量的重要因素。为了测量眼轴参数,本文研究了基于时域低相干技术的眼轴测量方法,研制了高精度、非接触式眼轴测量的原理样机,并开展了相应的实验研究。利用低相干干涉技术与长相干干涉测距技术结合的方法,采用时域的机械扫描方式,搭建一套光纤型低相干层析测量系统。通过对标准透镜厚度和镜面间隔的测量实验,重复测量精度优于0.3μm。最后对鱼眼眼轴参数进行测量,清晰得到鱼眼的角膜、晶状体和视网膜等结构。实验结果表明,该系统的稳定性及重复性均能达到设计要求,可以用于动物眼轴参数的测量。 展开更多
关键词 眼轴测量 低相干干涉 相干层析技术 长相干干涉
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基于透过式低相干光学干涉测量透镜中心厚度
12
作者 刘经佑 雷枫 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第12期108-116,共9页
基于透过式低相干光学干涉系统,提出了一种精密调节光程的方法,以测量透镜的中心厚度。利用一对楔形棱镜,将接近垂直于光轴方向的低精度直线移动转化为沿光轴方向的高精度直线移动,实现了高精度的光程调节。楔形棱镜的楔角角度决定了光... 基于透过式低相干光学干涉系统,提出了一种精密调节光程的方法,以测量透镜的中心厚度。利用一对楔形棱镜,将接近垂直于光轴方向的低精度直线移动转化为沿光轴方向的高精度直线移动,实现了高精度的光程调节。楔形棱镜的楔角角度决定了光程差的调节精度,楔角角度越小,光程差调节精度越高。使用5°30′的楔角棱镜组和精度为5μm的直线移动装置,实现了光轴方向精度小于0.5μm的移动调节,测量透镜中心厚度的精度在0.9μm以内。所提方法提高了干涉条纹的对比度,可以测量各种类型透镜的中心厚度,也便于扩大测量厚度范围。 展开更多
关键词 测量 透镜中心厚度 低相干光干涉 楔形棱镜组 光程补偿
脂肪乳液中物质浓度的光学低相干干涉测量 被引量:1
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作者 林林 张梅 罗云瀚 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 2014年第2期117-121,共5页
为了实现对散射介质的非接触测量,有效地提高灵敏度,提出了光学低相千干涉测量方法.采用光纤型迈克尔逊干涉结构,增加了扫描延迟线和光学外差探测电路,实现了具有光程分辨能力的干涉测量.以脂肪乳剂Intralipid为样本,通过稀释和... 为了实现对散射介质的非接触测量,有效地提高灵敏度,提出了光学低相千干涉测量方法.采用光纤型迈克尔逊干涉结构,增加了扫描延迟线和光学外差探测电路,实现了具有光程分辨能力的干涉测量.以脂肪乳剂Intralipid为样本,通过稀释和加入染色剂的方法改变其散射和吸收特性.通过对溶液内反射信号的干涉测量和曲线拟合,研究了光程相关的干涉光信号与物质浓度的依赖关系.实验对象为散射和吸收特性相对稳定的脂肪乳剂和印度墨水混合物,其中Intralipid乳剂浓度在4%~16%之间,印度墨水浓度在0—1%之间.拟合方法引用了广义惠更斯菲涅耳(EHF)模型的解析表达式,拟合相关系数在0.98以上.实验结果与积分球测量结果进行了比较,初步验证了理论方法的可行性。 展开更多
关键词 非接触测量 广义惠更斯菲涅耳原理 光学低相干干涉测量 光程分辨
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