全息材料检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光学领域，更具体地涉及一种全息材料检测系统。
【背景技术】
[0002]我国的光电检测技术起步时间比较晚，上个世纪七十年代初，我国开始了光电检测技术的研究工作。经过近50年，在国内众多科研工作者的共同努力下，我国的光电事业逐步取得了一系列的研究成果，我国在现代光电检测技术领域已经逐渐达到了可与国际先进技术接轨的水平，突出表现在实用技术和应用基础两方面。从70年代初所研究的以几何检测为主的光电检测技术及仪器专业为基础，现今正将该学科向着电子元器件集成化、检测技术自动化、检测结果数字化、检测系统智能化的方向全面发展。
[0003]早在60年代初期，一些发达的工业国家就己经开始了早期的关于光电检测技术的研究工作15]，进而逐步产业化，出现了例如ZyGo公司、安利公司、Opton公司、松下电器、三菱公司、Zeiss公司、Renishwa公司、Zamhach公司等,都有多种光电检测技术类得产品先后投入到了国内外市场，且占取了极大份额。伴随着计算机技术、光电子技术、光电传感器技术以及激光技术的迅猛发展，光电检测技术逐渐向着高技术指标、高性能的方向迈进，标准化、系列化、大众化已经成为了光电技术类产品的新特征。西方各发达的工业化国家不但非常重视光电检测技术产业的整体发展步骤，而且在其相关的各个其他领域也投以了相当大的关注目光，每年投入大量技术资金用以支持光电类技术的科研开发，其技术和产品在其国防科工领域的应用可见一斑。经过近半个世纪的发展，就目前状况来看，西方先进国家的光电检测技术的精度指标已经可以达到新的纳米级水平。就该水平而言，抛幵军工不说，光电子产业的产值在以每年增长10个百分点的速度递增，几乎覆盖了整个国际市场。其主要技术产品是将光与电进一步一体化，在光、机、电、计算机等多学科多技术相辅相成的基础上，融入了更多的高新技术所派生出来的可实现多用途、多方位的新型光电子检测技术器件。如CCD光电稱合器件、光电探测器、光幕稱合器、光纤稱合器等,技术成熟且依旧具有突破性，光电检测技术在全球日益激烈的竞争下正在以突飞猛进的速度发展和完善。
【发明内容】
[0004]1、本发明的目的。
[0005]本发明为了提高材料检测系统的通用性和分辨率，扩大监测光谱，而提出了一种全息材料检测系统。
[0006]2、本发明所采用的技术方案。
[0007]全息材料检测系统，分别由光源、光学准直整形系统、光学扩束接收系统、CCD成像系统、信号采集系统与数据处理等系统组成，LD半导体激光器作为光源，由光学整形系统和准直系统对光源所发出的光束进行整形修正，被加以修整过的光线以一定角度入射到待测透明材料的表面，经由待测物体上下表面的两次折射和两次反射，再由光学扩束系统对其进行适当范围的扩束后入射到CCD的光敏面上将光信号转换成电信号，由软件及数据处理系统对数据进行计算处理，最后得到检测对象的厚度结果。
[0008]更进一步具体实施例中，光源采用He-Ne激光器作为一种靠激发气体而发光的激光器。
[0009]更进一步具体实施例中，LD的输出功率通过功率控制模块进行数字化调制和模拟化调制或对输入电流的方法进行调制。
[0010]更进一步具体实施例中，扩束光学系统采用四片透镜形式，分别对应于伽利略透镜的物镜和目镜，实现将入射两光线之间的距离扩大四倍。
[0011 ] 更进一步具体实施例中，光学准直整形系统采用栏光法是通过两个数值孔径比较小的透镜组合在一起利用二次成像的具体方法对一部分角度很大的光线进行栏挡，以实现将椭圆光束切成圆形光束。
[0012]更进一步具体实施例中，光学准直整形系统采用柱面镜法，通过柱面透镜对垂直于光轴方向的光束仍保持其准直的整形方法来进行准直整形。
[0013]更进一步具体实施例中，光学准直整形系统采用楔形棱镜法是在不改变激光光束准直性的前提下，利用一对楔形棱镜可以定向并准确的把光束扩展或者压缩到一定尺寸，每条出射光线的直径由改变棱镜间角度或者改变入射光的角度来进行调节。
[0014]3、本发明的有益效果。
[0015]本发明以非接触式测量激光全息扫描成像测系统，测量原理是以光的折、反射原理为基础，进而通过光学扩束系统将通过被测物体表面出射的平行光线扩束后投射到CCD上，由CCD连接计算机设备利用软件处理得到接收到的两光线间距读数，最后通过计算机计算出实际的材料厚度，该系统的特点是:通用性强、分辨率高、检测光谱范围大，使非接触式精确测量透明材料厚度目的得以实现。
【附图说明】
[0016]图1全息材料检测系统结构图。
【具体实施方式】
[0017]实施例1
全息材料检测系统，分别由光源、光学准直整形系统、光学扩束接收系统、CCD成像系统、信号采集系统与数据处理等系统组成，LD半导体激光器作为光源，由光学整形系统和准直系统对光源所发出的光束进行整形修正，被加以修整过的光线以一定角度入射到待测透明材料的表面，经由待测物体上下表面的两次折射和两次反射，再由光学扩束系统对其进行适当范围的扩束后入射到CCD的光敏面上将光信号转换成电信号，由软件及数据处理系统对数据进行计算处理，最后得到检测对象的厚度结果。光源采用He-Ne激光器作为一种靠激发气体而发光的激光器。LD的输出功率通过功率控制模块进行数字化调制和模拟化调制或对输入电流的方法进行调制。扩束光学系统采用四片透镜形式，分别对应于伽利略透镜的物镜和目镜，实现将入射两光线之间的距离扩大四倍。
[0018]实施例2
与实施例1不同的是，光学准直整形系统采用栏光法是通过两个数值孔径比较小的透镜组合在一起利用二次成像的具体方法对一部分角度很大的光线进行栏挡，以实现将椭圆光束切成圆形光束。
[0019]实施例3
与实施例1不同的是，光学准直整形系统采用柱面镜法，通过柱面透镜对垂直于光轴方向的光束仍保持其准直的整形方法来进行准直整形。
[0020]实施例4
与实施例1不同的是，光学准直整形系统采用楔形棱镜法是在不改变激光光束准直性的前提下，利用一对楔形棱镜可以定向并准确的把光束扩展或者压缩到一定尺寸，每条出射光线的直径由改变棱镜间角度或者改变入射光的角度来进行调节。
[0021]本发明以非接触式测量激光全息扫描成像测系统，测量原理是以光的折、反射原理为基础，进而通过光学扩束系统将通过被测物体表面出射的平行光线扩束后投射到CCD上，由CCD连接计算机设备利用软件处理得到接收到的两光线间距读数，最后通过计算机计算出实际的材料厚度，该系统的特点是:通用性强、分辨率高、检测光谱范围大，使非接触式精确测量透明材料厚度目的得以实现。
[0022]上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种全息材料检测系统，其特征在于:包括光源、光学准直整形系统、光学扩束接收系统、CCD成像系统、信号采集系统与数据处理系统，LD半导体激光器作为光源，由光学整形系统和准直系统对光源所发出的光束进行整形修正，被加以修整过的光线以一定角度入射到待测透明材料的表面，经由待测物体上下表面的两次折射和两次反射，再由光学扩束系统对其进行扩束后入射到CCD的光敏面上将光信号转换成电信号，由软件及数据处理系统对数据进行计算处理，最后得到检测对象的厚度结果。2..根据权利要求1所述的全息材料检测系统，其特征在于:光源采用He-Ne激光器作为一种靠激发气体而发光的激光器。3.根据权利要求1或2所述的全息材料检测系统，其特征在于:LD的输出功率通过功率控制模块进行数字化调制和模拟化调制或对输入电流的方法进行调制。4.根据权利要求1所述的全息材料检测系统，其特征在于:扩束光学系统采用四片透镜形式，分别对应于伽利略透镜的物镜和目镜，实现将入射两光线之间的距离扩大四倍。5.根据权利要求1所述的全息材料检测系统，其特征在于:光学准直整形系统采用栏光法是通过两个数值孔径比较小的透镜组合在一起利用二次成像的具体方法对一部分角度很大的光线进行栏挡，以实现将椭圆光束切成圆形光束。6.根据权利要求1所述的全息材料检测系统，其特征在于:光学准直整形系统采用柱面镜法，通过柱面透镜对垂直于光轴方向的光束仍保持其准直的整形方法来进行准直整形。7.根据权利要求1所述的全息材料检测系统，其特征在于:光学准直整形系统采用楔形棱镜法是在不改变激光光束准直性的前提下，利用一对楔形棱镜可以定向并准确的把光束扩展或者压缩到一定尺寸，每条出射光线的直径由改变棱镜间角度或者改变入射光的角度来进行调节。
【专利摘要】本发明公开了一种全息材料检测系统，包括光源、光学准直整形系统、光学扩束接收系统、CCD成像系统、信号采集系统与数据处理系统，LD半导体激光器作为光源，由光学整形系统和准直系统对光源所发出的光束进行整形修正，被加以修整过的光线以一定角度入射到待测透明材料的表面，经由待测物体上下表面的两次折射和两次反射，再由光学扩束系统对其进行适当范围的扩束后入射到CCD的光敏面上将光信号转换成电信号，由软件及数据处理系统对数据进行计算处理，最后得到检测对象的厚度结果。
【IPC分类】G01B11/06, G01N21/01
【公开号】CN105526873
【申请号】CN201410570088
【发明人】孟黎歌, 徐群歆
【申请人】苏州研迪智能科技有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年10月23日