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常用的測(cè)量折射率的方法如偏向角法、自準(zhǔn)直法、臨界角法、V棱鏡法等,這些方法通常需特制三棱鏡與待測(cè)件。待測(cè)樣品不一致且過程復(fù)雜,測(cè)試定標(biāo)周期長(zhǎng),難于自動(dòng)化。為了保證待測(cè)材料的完整及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量,進(jìn)行了基于平行平板的折射率非接觸測(cè)量的嘗試。運(yùn)用該方法進(jìn)行折射率的測(cè)量,不需特制三棱鏡并且待測(cè)件與待測(cè)樣品一致。分析表明,通過選擇合適的測(cè)量角度,該方法旋轉(zhuǎn)角度精度為Δa=0.003°(即10″),導(dǎo)軌精度為ΔL=0.000 8mm,平行平板厚度測(cè)量精度為Δd=0.001mm。
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為了實(shí)現(xiàn)光學(xué)零件厚度的非接觸測(cè)量,設(shè)計(jì)了一種基于電光掃描的非接觸測(cè)量方法。采用電掃描技術(shù)控制光開關(guān),形成半徑依次減小的環(huán)狀光束,經(jīng)過錐透鏡后在光軸上形成連續(xù)移動(dòng)的光點(diǎn),當(dāng)光點(diǎn)瞄準(zhǔn)待測(cè)光學(xué)零件表面時(shí),反射能量出現(xiàn)峰值,即定位了待測(cè)零件的表面,進(jìn)而獲得光學(xué)零件的幾何厚度。建立了測(cè)量平板零件厚度和透鏡中心厚度的數(shù)學(xué)模型;從理論上探討了該方法的測(cè)量范圍和測(cè)量精度。結(jié)果表明:設(shè)定錐面鏡口徑為100mm,材料折射率為1.52,當(dāng)錐面鏡的錐角從1°變化到40°時(shí),測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍可以從5507mm變化到26mm;當(dāng)測(cè)量范圍為26mm時(shí),測(cè)量精度可以達(dá)到2.5μm。該方法可基本滿足目前光學(xué)零件中心厚度的測(cè)量需求。
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