微位移光學測試方法及其裝置

摘 要微位移技術是目前高精端機械設備中的一個重要的組成部分和技術，尤其是在生物研究，航天航空領域之中，體現了巨大的作用。而且在日常經常使用的照相機等也都涉及到了微位移。并且隨著技術的發展，對微位移技術的要求越來越高。因此，本文主要針對微位移進行光學測試，這對于調整和提高微位移的精確度具有重要的作用。然后詳細的分析一下光學測試的裝置構成和內容。希望可以通過簡化的裝置，實現高精度的測量，這樣能夠詳細的了解微位移的相關內容。

【關鍵詞】微位移 光學測試 方法 裝置 分析

微位移的測量技術以及設備十分的昂貴，尤其是在各行各業之中，對微位移的要求越來越高，如何降低測量成本，簡化測量設備，提高測量精準度，成為了目前微位移技術的主要研究方向。而本文提出的是利用光學測量的方式，并且組建以光學測量最中心的裝置，不僅起到了簡化測量裝置的作用，還提高了測量的精準度和效率，能夠有效的實現對微位移進行測量的目的。而且能顧降低高精端儀器之中，對微位移測量的成本，這樣也可以降低某些設備和裝置的造價成本。

1 微位移光學測試方法

微位移的檢測裝置是微位移系統之中的一個重要組成部分，同時也是微位移檢測的主要手段手段。在微位移技術之中，想要實現光學測量的目的，就要使用微應變測試方法，該方法是基于應變測試為基礎而形成一種測試方法，主要就是通過杠桿，定位裝置以及激光器的構成進行測試。其測試的方式十分的簡單，主要就有兩個步驟：

（1）首先需要取杠桿，在將該杠桿支撐上的同時，需要確定杠桿的短臂以及長臂的位置，其次，則確定長臂位置后，可以在該位置上設置激光器。最后，則是需要選擇合適的投影面，而且需要把投影面放在激光器的前方，選擇合適的距離，同時需要保證從激光器射出的光斑可以準確的投射到投影面上。

（2）在確定了杠桿的短臂以后，需要在上面選擇一個點，設置為微位移的相關輸入端，而且需要保證將待測微位移能夠準確的從微位移輸入端進行準確輸入，然后還需要經過經杠桿進行放大。同時在投影面上需要形成一個放大的光斑位移，并且選擇使用光斑位移測定裝置準確的測得光斑位移值，然后進行詳細的計算，從而得到待測微位移。

2 微位移光學測試的裝置分析

2.1 杠桿的選擇分析

利用光學測試微位移的相關數據，首先其裝置的構成，主要是一個類似于“投影儀”的裝置，其中利用了投影面以及“放大鏡”。而想要在投影面上形成一個清晰的投影，首先就需要選擇合適的杠桿，該杠桿的長度，以及短臂和長臂的確定，需要與微位移的測量精準度相掛鉤，如果想要測量的更加準確，就需要利用到光學成像的原理，對短臂和長臂進行計算和確定，該分界點在哪個位置。在確定好短臂以及長臂的分別點以后，就可以在短臂的某個位置上，設置微位移的輸入端，這樣可以把待測的微位移的數據輸入進去。然后需要在杠桿的長臂之上，設置一個激光器。這就是在光學測試裝置設計的過程中，杠桿選擇和設置的主要內容，是光學測試的基礎，因此，需要對杠桿進行科學的選擇，這樣可以提高微位移測量的精準度。

2.2 激光器裝置分析

激光器是在杠桿的長臂之上進行設定，一般主要就是一個簡單的發射激光的裝置。在實際的工作之中，還可以按工作介質分，一共有四類激光，分別是氣體激光器、固體激光器、半導體激光器和染料激光器。同時在技術快速發展的今天，還衍生出來了兩種脈沖式的輸出激光器，分別是自由電子激光器以及大功率激光器。而在微位移的光學測量之中，選擇使用的激光器裝置，應該采用的是半導體激光器，但是隨著技術的發展，還可以選擇使用自有電子激光器，這樣可以把微位移的情況呈現的更加的清楚。而且激光器需要在投影面的后方進行設置。

2.3 投影面的選擇分析

投影面是放大微位移光光電的成像裝置，因此，需要選擇合適的投影面，能夠清楚準確的反映出光電的位置和大小。投影面是物體投影所在的假想面。通常是平面，但在地球投影等方面也應用圓柱面、圓錐面和球面等曲面作為投影面。而在微位移之中，使用就是就是平面。同時，想要實現投影的準確性，還需要分析該套裝置是選擇的水平投影還是正面投影。通過試驗的分析，可以得出，在微位移的光學測試過程之中，選擇的是水平投影。該投影方式可以滿足在微位移的輸入端內容輸入的微位移的相關的數據的要求。因此，需要選擇合適的投影面，這樣可以更精準的反映出投影的情況，以及微位移的具體情況。

2.4 光斑位移測定裝置分析

光斑位移測定裝置，是整個裝置的最后一個環節，也是最重要的環節。能夠對用激光器所發出光斑的位移量的進行獲取并且進行微位移的計算，而且準確度是很高的。所以，微位移的光學測試以及裝置的設定，讓測試變得簡單和準確。利用光學位移的測試方法，可以簡化微位移的測試裝置，而且還可以實現微位移測試的準確度，這對于我國航天以及其他行業的快速發展和成本的控制十分的重要，因此，應該重視光學測試方法和裝置。因此，應該推廣使用微位移光學測試的方法。

3 結束語

通過詳細的分析可以了解到，以光學測試為主的裝置，主要有四部分構成，第一是對杠桿的選擇，選擇合適的杠桿，可以作為微位移的輸入端，第二部分則是投影面的選擇，第三部分，則是對光斑位移的測定裝置進行分析，第三則是進行激光器的定位。因此，通過這三部分的構成，可以形成一個完整的微位移的測量裝置和系統，可以實現對微位移的光學測量，而且測量的準確性是很高的，這對于提高某些設備的精準度十分的重要，可以有效的降低了微位移的測試成本，提高測量的效率。

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作者簡介

王予峰（1977-），男，甘肅省天水市人。碩士學歷。現為中國空空導彈研究院部長，高工職稱。研究方向為綜合保障。

作者單位

中國空空導彈研究院 河南省洛陽市 471099