电子散斑干涉的最新发展和应用.doc

《电子散斑干涉的最新发展和应用.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电子散斑干涉的最新发展和应用摘要电子散斑干涉是测量位移的全域非接触光学测量技术，基于表面生成激光散斑的光学物理。自七十年代成立以来，电子散散干涉已经逐渐演变成不同的光学设计，并且已经被应用到一系列工程和非工程应用中。电子散斑干涉的发展随着九十年代新的激光和光学技术引进到干涉仪中，继续进行，从而进一步优化和扩展该技术的开发潜力。这次审查认为干涉仪的设计和应用是最值得注意的发展，它在九十年代已经出现并被广泛出版，还检查到科技研究的现在和近未来的发展方向。关键词：散斑，干涉，电子散斑干涉，静态，动态，瞬态，全

2、域1背景电子散斑干涉（又称全息电视，电子全息和电光全息）是一种非接触的全域雷达基础测量表面位移的光学计量技术，它采用了粗糙光学表面上激光散斑的形成。几个不同的光学配置用于在条纹或干涉方面获取离散正常到表面（外平面）和平行于平面（内部平面）的位移分量。作为一项实验技术电子散斑干涉的发展在全息干涉（1）有根源，来自物体表面的激光散斑在这里被视为测量系统的噪声源。格罗（2）一般被认为是最早意识到激光散斑作为一个合理的基础在自己的权利计量技术方面的潜力，指引出散斑计量的广义领域。这种广泛的措辞包括几种应用激光散

3、斑并考虑到散斑物理学优势的不同思想，这种想法通常是分类或划分散斑照相和散斑相关技术。电子散斑干涉散斑相干技术的发展可以归结为七十年代的Leendertz(3)，Macovskietal.(4)，巴斯特和Leendertz(5)同时证明了电视摄像机作为录音设备（生产“实时”结果(25Hz)）的使用。七十年代这项工作在英国拉夫堡大学继续进行，集中与光学配置的优化，确保技术的发展对工程应用是合适的。进一步的研究工作在七十年代被挪威科技研究所（特龙海姆）的一个小组完成，该小组由Løkberg带领，他也开发了电子

4、散斑干涉的振动面分析。条纹类型分析的介绍和增长的高能、便宜、快速的计算机在八十年代中期给作为有潜力的新型工程工具的电子散斑干涉加入了新的说明。在这一点上来说，分析一般是定性的，通过条纹计数和条纹类型的空间特征观测，取得可供借鉴的数值计算结果。计算技术的应用允许光学相位变化（由条纹代表）累加，定量数据集的校准和生成，用来描绘物体表面的运动。研究和发展主要是在20世纪80年代后期才改变的，相当大的精力用于条纹类型的分析和提高信噪比（SNR）的方法上。20世纪80年代末以来，全域位移数据定量的常规生成已经鼓励

5、光学测量界及工程界探索电子散斑干涉的应用潜能，范围从显微镜下完成工作到水下分析地质应用。在七十年代和八十年代，激光技术一直保持相对稳定，研究小组一般依赖于作为照明光源的气体激光器(氦氖，氩离子)和脉冲红宝石激光器。因此，光学设计的优化在这个时期很少受到关注。90年代，出现激光技术的显著改善，特别是围绕连续波和脉冲Nd:YAG激光，以及不断改进的半导体激光器。这些都明确提出为减少耗电量（单相用品代替三相）而改进的输出（功率，连贯性，稳定性）。因此在20世纪90年代出现干涉仪设计和优化的复苏，有性能的补充完

6、善例如光纤传输、半导体激光调制器、紧凑的设计、综合性的敏感头和整体相位跟踪设备。以下关于电子散斑干涉的最近发展和应用的阐述是从理论方面考虑的，光学设计和应用是在20世纪90年代出现并被出版的。近二十年来对此进行广泛且详细介绍的作者有Erf(6),Dainty(7)andJonesandWykes(8)，并且andtheSPIEMilestoneSeries有一个特殊的版本覆盖着散斑计量学。本文首先总结了电子散斑干涉光学设计（面外和面内）的基本概括和相关条纹的形成和校准（第二部分）。接下来是处理特殊电子散

7、斑干涉应用区域的部分：第三部分涉及固体力学，覆盖应变和断口分析，第四部分介绍电子散斑干涉用于振动分析，包括模态和瞬态分析，第五部分检视现有的覆盖电子散斑干涉，并且在20世纪90年代已经出版的书籍。