傅里叶三角法

1、浙江理工大学傅里叶变换光谱仪、激光三角法测量原理傅里叶变换光谱仪简介：用迈克尔逊双光束干涉仪记录下干涉图；再借助于傅里叶余弦变换获得光源的辐射功率谱分布的方法，称为傅里叶变换光谱学。相应的仪器称为傅里叶变换光谱仪。傅里叶光谱仪的工作原理:当光源为单色光时探测器接收到的光强为I=I01cos=I01cos2：个光程差:=2x当光源为复色光时，设其亮度为B(v),探测器接收到的光强为：oB:：1cos2ld=IqQB1icos2；d|0B、c0s2二可以看出探测器接收到的光强是光源的傅里叶积分。记录下干涉图IS),并作傅里叶余弦变换B=Icos2Jde就可得到任何波数处的光强。a,被测光为单色光光

2、源傅里叶光谱仪系统图b,被测光为波数不同的两种单色光光计算机触独舞大整解放入傅里叶光谱仪的分类空间调制型辨率系统能够产生的最大光程差的倒时间调制型（三角共路型，双折射型）关键技术及指标1 .光谱分辨率系统刚好能够分辨的两条谱线的波数差Y,就是仪器的光谱分辨率.一1L上式表明，在傅里叶光谱仪中，其分2 .切趾（右图为数据处理流程图）被测光的光谱图是探测的光强的傅里叶变换2/B(v)=0I(AJcos(2nv1理论上，傅里叶变换的积分限为无穷大。但实际仪器中光程差总是有限的。这就造成输出光谱有较大的旁瓣起伏。6420。a,单色光干涉图单色光变换光谱b.解决方法：切趾就是将主峰两侧的脚趾切除掉。要实

3、现这个目的，就要用一个切趾函数截取干涉图O2b.切趾后光谱图(sinc函数)激光三角法测量原理激光三角法是激光视觉检测技术的基础。激光三角法早期使用He-Ne激光器作光源，体积庞大。近年来,随着半导体激光器、光电位置探测器PSDf口CCD勺出现及性能的不断完善，三角法在位移和物体表面的测量中得以广泛应用。下面以单点式激光三角法为例讲述激光三角法测量原理。单点式激光三角法测量常采用直射式和斜射式两种结构：若光点在成像面上的位移为x,按下式可求出被测面的位移：axx二bsin二-xcos式中，a为激光束光轴和接收透镜光轴的交点到接收透镜前主面的距离；b为接收透镜后主面到成像面中心点的距离；0为激光

4、束光轴与接收透镜光轴之间的夹角。直射式三角法若光点的像在探测器敏感面上移动x,则物体表面沿法线方向的移动距离x=axcos_bsin(f2)一xcos(F%)式中，0为激光束光轴和被测面法线的夹角；9为成像透镜光轴和被测面法线的夹角。斜射式三角法直射式和斜射式有如下特点：1）斜射式可接收来自被测物体的正反射光，当被测物表面为镜面时，不会由于散射光过弱而导致光电探测器输出信号太小，使测量无法进行：直射式由于其接收散射光的特点，适合于测量散射性能好的表面。2）在被测物体表面发生位移x时，斜射式入射光光点照射在物体不同的点上。因此，无法知道被测物体某点的位移情况，而直射式却可以。3）斜射式传感器分辨

5、力高于直射式，但它测量范围小、体积大。斜射式三角位移传感器有日本Keyence公司的LD系列，而直射式有Renishaw公司生产的OP2Keyence生产的LC系列和LB系列等多种型号。其中美国MEDA淤司生产的2101型及Renishow公司生产的0P2型是专门配置在三坐标测量机上用于测量物休三维形貌。根据三角法测量原理制成的仪器被称为激光三角位移传感器。一般采用半导体激光器（LD）作光源，功率在5m必右，光电位置探测器可采用PSD或CCDPSD属于非分割型位置探测器，分辨力高，动态响应快，后续处理电路简单，但线性差，需要精确标定。应用激光三角位移传感器测量管内壁形貌原理名窗加名勿仪勿怒如%多%/及1内5图52用单皮檄光三角位移传感器测量管内壁形貌的原理图1一澈粕三角位称传懈粉之一联轴器？一生进南机4一骐动轮3随动帆4一支撑轮7一被测管内壁为了获得管内壁的整周信息，步进电机3带动激光三角位移传感器绕管中心做整周回转，使光