| 单词 | 激光及光电测试技术 |
| 释义 | 【激光及光电测试技术】 拼译：laser and photoelectrical measuring techniques 激光及光电测试是测试计量技术及仪器领域中最重要、最活跃、最具影响力的技术之一。这门新兴技术是随着高新技术——激光技术、光电技术以及微计算机技术的发展相应而生的。20世纪60年代激光的问世对科学技术的发展起到了具大的推动作用，由于激光具有高亮度、良好的方向性以及独特的单色性和相干性等特点，使一些古老的光学原理焕发了青春。所以激光在测试计量技术中得到了越来越广泛的应用。例如干涉测量，以前只能在精密实验室进行小范围的测量，如今以激光作光源不仅干涉测量范围大大增加而且走出了实验室，还可在车间进行干涉测量。正因为如此，各国结合各自的实际需要研制成功各种激光测量仪器，解决了不少以前难以解决的测试难题。例如，美国斯坦福大学利用激光优良的方向性研制成功用于准直测量直线加速器的激光准直测量系统，其准直测量范围达3km，准直精度达±0．25mm。根据激光单色性、相干性发展了高稳定频率的激光器。由于稳定激光可同时表现为频率和波长，使精密计量技术有了新的突破。如以光速作为基本量度，那么长度可以用时间来表示，也就是光在一定时间内的行程。目前已定义：米是光在真空中于1／299792458s时间间隔内所经路径的长度。为了实现米定义，开展国际比对，各国都在干涉测量方面作了大量工作。美国NBS研制了利用兰姆凹陷稳定He-Ne激光作为波长标准的1m干涉测量仪，可用以标定长达1m的精密线纹尺或量块，全长测量精度可达0．05μm。在美国西部还研制了光程差达2×800m的迈克尔逊干涉仪。HP公司还推出双频激光干涉仪正式产品，在一般车间环境中，测量长度可达60m，测量不确定度为5×10－7m。在衍射测量方面，加拿大Diffracto公司推出了激光衍射测量系统，可以测量小孔、细丝直经、狭缝宽度，或者与窄缝的变化相关连的其他参数。其他工业化先进国家也都开展了一些应用研究。在一些有关的大型国际会议如IMEKO(国际计量技术学会)、SPIE(国际光学工程学会)上关于激光在精密计量中应用的论文也不断的增多，IMEKO还专门召开了激光在精密计量中的应用专题讨论会(Symposium on laser applications in precision measurement)，天津大学等单位还派代表出席，宣读了多篇论文。 中国60年代初已研制成功激光器，从70年代开始，中国激光技术的研究有了较大的进展，激光检测技术作为激光技术应用的一个重要分支得到了很大发展。中国计量科学研究院用HeNe稳频激光的波长作为标准，研究成功1m光电光波比长仪(即1米激光干涉仪，总不确定度为0．18μm)、激光量块干涉仪。一些单位(如清华大学、中国计量科学院研究院、北京机床研究所、成都工具研究所)研究成功双频激光干涉仪，天津大学、上海第二光学仪器厂等单位先后研制成功一批激光准直仪，以及激光衍射细丝直经自动测量仪等等。除了研制成功一批激光检验仪器以外，还不断出版了一些译文集和著作，如中国计量科学研究院的有关激光精密计量的译文集，1980年机械工业社出版了叶声华主编的《激光在精密计量中的应用》，该书详细论述了激光基本原理及其特点，以及激光稳频技术、激光干涉测量、激光全息照像、激光衍射测量、激光准直测量等等。该书围绕上述各方面介绍了各种测试原理、应用实例，指出了各种应用的广阔前景，对激光检测技术的发展起到了积极的推动作用。国家“六五”、“七五”、“八五”重大科技攻关计划中都列入了激光技术，其中每次都列入了激光检测技术，而且每次都取得一批重要成果，并已用于国民经济各部门。激光检测技术，除涉及激光技术以外，还涉及激光探测技术、精密计量、精密机械以及微型计算机等等。80年代光电技术在中国有了较大的发展，与激光测试技术密切相关的一些光电探测元器件，如硅光电池、PIN管、CCD摄象器件，以及PSD(位敏探测器)在市场上有了充足的供应。这些光电转换(或探测)器件的应用，使得激光测试技术、光电精密测试技术、在线检测与控制技术、光纤传感技术、图象传感技术以及视觉检测技术更加普遍地发展与应用起来，同时也有相应的著作出版，如浙江大学杨国光主编的《近代光学测试技术》，南开大学关信安等编著的《双频激光干涉仪》，上海机械学院秦积荣编著的《光电检测原理及其应用》等。国家“八五”重点科技术攻关项目“激光技术开发”中正式列入“激光及光电检测技术”。其中有“轿车白车身激光视觉检测系统”、“油罐群光纤传感系统”等一批实用化的激光及光电检测技术的重大项目。激光及光电检测技术有一些突出的优点，它与自然基准——光波直接联系，能实现高精度测量；能利用各种光学原理实现测量，适应性广；很容易实现非接触在线测量；很容易实现光电转换与计算机联机，实现测量数据自动分析与处理、自动显示与打印。当前研究的重点较集中在各种激光检测技术、视觉检测技术、光纤传感技术以及在线检测技术等等。例如：轿车白车身激光视觉检测系统，它是以激光等作光源，以CCD面阵摄象器件为探测器组成各种类型的传感器(距离传感器、特征传感器、轮廓传感器以及表面传感器)，分别对准白车身上的测量点，形成一个空间的非接触的测量系统，传感器的数据采集、输出信号的分析处理均由计算机顺序进行，该测量系统是当今轿车白车身三维尺寸快速非接触测量的最好的方法，各工业先进国家都在加紧发展，这套系统也可用于飞行器等三维尺寸测量。光纤传感器具有灵敏度高、重量轻、体积小、外形可变、便于成网，以及抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、安全等显著特点，目前已有性能不同的测量湿度、压力、位移、速度、加速度、液面、流量、振动、水声、电流、电场、磁场、电压、核辐射等各种物理量的光纤传感器。【参考文献】：1 叶声华．激光在精密计量中的应用．北京：机械工业出版社，19802 杨国光．近代光学测试技术．北京：机械工业出版社，19863 关信安，双频激光干涉仪．北京：中国计量出版社，19874 秦积荣．光电检测原理及应用．北京：国防工业出版社，1989(天津大学叶声华教授撰) |
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