基于數(shù)字全息術(shù)的溫度場(chǎng)及粗糙度測(cè)量實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、全息干涉技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。盡管傳統(tǒng)的光學(xué)全息干涉技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的測(cè)量,但是全息底片后處理的非實(shí)時(shí)性又大大限制了其實(shí)際應(yīng)用,而且在傳輸和保存方面也不夠靈活。隨著高分辨率CCD及高速計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得對(duì)數(shù)字全息圖的記錄和數(shù)字化處理成為可能,因此數(shù)字全息得以快速發(fā)展。數(shù)字全息術(shù)是以光全息理論為基礎(chǔ),全息圖由CCD數(shù)字化記錄后,輸入計(jì)算機(jī),用模擬參考光進(jìn)行再現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了全息圖的記錄、再現(xiàn)和傳輸全過(guò)程的數(shù)字化。通過(guò)對(duì)全息圖進(jìn)行預(yù)處理

2、、數(shù)值再現(xiàn)、相位畸變矯正、相位解包裹等,可以從一幅全息圖中同時(shí)獲取物場(chǎng)定量的振幅和相位信息,于是數(shù)字全息可實(shí)現(xiàn)無(wú)損、實(shí)時(shí)、定量的全場(chǎng)測(cè)量,從而使數(shù)字全息擁有廣闊的應(yīng)用前景。本文從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面詳細(xì)分析和討論了無(wú)透鏡傅里葉變換數(shù)字全息術(shù)在溫度場(chǎng)溫度分布以及表面粗糙度測(cè)量方面的應(yīng)用,其主要內(nèi)容包括:
　　 1、被測(cè)溫度場(chǎng)的溫度分布與透過(guò)溫度場(chǎng)的光波相位分布之間存在著特定的關(guān)系,而數(shù)字全息術(shù)可提供高分辨率、定量的被測(cè)溫度場(chǎng)的相位分布

3、信息,從而實(shí)現(xiàn)溫度場(chǎng)的非接觸式溫度分布全場(chǎng)測(cè)量。本文采用透射式的無(wú)透鏡傅里葉變換數(shù)字全息裝置,首先測(cè)量了烙鐵周?chē)煌恢脜^(qū)域溫度場(chǎng)的溫度分布,及其隨著時(shí)間推移的變化過(guò)程;而后測(cè)量了垂直于散熱板金屬表面區(qū)域的溫度場(chǎng)的溫度分布,并利用散熱板自帶的熱電耦溫度測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了比較測(cè)量,兩者結(jié)果符合。由此驗(yàn)證了數(shù)字全息術(shù)用于溫度場(chǎng)溫度分布測(cè)量的有效性。
　　 2、由于物場(chǎng)的相位信息,與物體的表面形貌高度及恒定的傳播介質(zhì)折射率之間存在特定的關(guān)