基于數(shù)字全息術(shù)的溫度場及粗糙度測量實驗研究.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)可以實現(xiàn)對物體的測量,但是全息底片后處理的非實時性又大大限制了其實際應(yīng)用,而且在傳輸和保存方面也不夠靈活。隨著高分辨率CCD及高速計算機技術(shù)的發(fā)展使得對數(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,輸入計算機,用模擬參考光進行再現(xiàn),實現(xiàn)了全息圖的記錄、再現(xiàn)和傳輸全過程的數(shù)字化。通過對全息圖進行預(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獲取物場定量的振幅和相位信息,于是數(shù)字全息可實現(xiàn)無損、實時、定量的全場測量,從而使數(shù)字全息擁有廣闊的應(yīng)用前景。本文從理論和實驗兩方面詳細分析和討論了無透鏡傅里葉變換數(shù)字全息術(shù)在溫度場溫度分布以及表面粗糙度測量方面的應(yīng)用,其主要內(nèi)容包括:
　　 1、被測溫度場的溫度分布與透過溫度場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、定量的被測溫度場的相位分布

3、信息,從而實現(xiàn)溫度場的非接觸式溫度分布全場測量。本文采用透射式的無透鏡傅里葉變換數(shù)字全息裝置,首先測量了烙鐵周圍不同位置區(qū)域溫度場的溫度分布,及其隨著時間推移的變化過程;而后測量了垂直于散熱板金屬表面區(qū)域的溫度場的溫度分布,并利用散熱板自帶的熱電耦溫度測量系統(tǒng)進行了比較測量,兩者結(jié)果符合。由此驗證了數(shù)字全息術(shù)用于溫度場溫度分布測量的有效性。
　　 2、由于物場的相位信息,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)