光学测量仪仪器的应用

2024.11.20

  ‌光学测量仪‌是一种集成了光学、机械、电子和计算机图像处理技术的高端测量设备,广泛应用于多个领域。其主要应用领域包括:

光学测量仪仪器

  一、在工业检测中的应用

  产品形位公差检测:光学测量仪器可用于检测产品的形位公差是否合格。例如在机械制造行业,对于一些精密零部件,像模具、齿轮等,通过光学测量仪器能够精确测量其形状和位置的偏差,以确保产品达到设计要求的精度和质量标准。

  数值孔径检测:在光学相关产品中,数值孔径是一个重要参数,光学测量仪器可对其进行检测,以确定产品是否符合规格。

  二、在不同类型器件检测中的应用

  (一)有源器件

  性能评估:对于有源器件,如调制器、发送器、接收机、放大器、MUX/DEMUX、光电和电光转换器以及激光源等,光学测量仪器可以检测其各项性能指标。例如,测量激光源的输出功率、波长稳定性等参数,从而判断其性能是否符合要求,有助于在研发、生产过程中对有源器件进行质量控制和优化。

  (二)无源器件

  元件特性检测:无源器件如滤波器、光纤、光连接器、光分路器、光衰减器等,可通过光学测量仪器检测其特性。例如对光纤的损耗、光连接器的连接损耗等进行测量,以确保这些无源器件在光通信系统或其他光学系统中的正常工作。

  (三)高速通信方面

  通信质量检测:在高速通信领域,包括40G/100G光通信、广播电视通信、光纤接入、4G通信、光纤无线电等,光学测量仪器可用于检测通信信号的质量。例如,测量光信号的功率、波长等参数,确保通信系统的稳定运行,保证信号的有效传输和接收。

  三、在光学参数测试中的应用

  光功率与波长关系测量:通用光学参数测试类仪器,如可调谐和大功率激光源、光功率计、回波损耗测试仪、光衰减器、光开关、多波长计、光谱分析仪等,可用于测量光功率与波长的关系。例如,通过扫描波长光学测量解决方案,将一个或多个光功率计与可调激光源(TLS)结合使用,可以确定被测器件输入功率与输出功率的比值(插入损耗)。在这个过程中,当TLS在选中范围内调谐波长时,功率计定时采样指定数量测量点的功率,通过触发信号与TLS扫描同步,实现样本与对应波长的精确相关。

  复杂光学特性分析:光电/偏振/复杂调制类仪器,如光波元器件分析仪/光色散和损耗分析仪、偏振分析仪和控制器、光调制分析仪、任意波形发生器、光/电和电/光转换器等,可用于分析光电、偏振、复杂调制等复杂的光学特性,有助于深入研究光学元器件的性能和光信号的特性。

  四、在不同行业中的具体应用

  机械行业:

  尺寸和形状测量:光学影像测量仪可用于机械行业中各种零部件的测量,如机械配件、精密夹治具等的轮廓和表面形状尺寸、角度及位置测量,能够实现微观检测与质量控制。光学投影机可对机械工件的长度、角度、形状、表面等进行检验工作,适用于弹性、脆性材料的量测。工具显微镜可用于测量机械工件,通过调整工件与物镜间的距离(根据放大倍率和工件厚薄)来进行测量工作。

  精密量测:如光学平板可应用光学干涉原理检验工件的真平度、平行度和尺寸大小;雷射准直仪利用高方向性和高亮度性传送平行光,可用于机械加工中的准直测量;雷射干涉仪可用于量测机械工件的长度等。

  电子行业:光学影像测量仪广泛应用于电子行业,可用于电子线路、元件、电路板接点等的测量,有助于电子零部件的质量检测和生产过程中的尺寸控制。

  航空航天业:在航空航天领域,对于一些精密的航空航天零部件,光学测量仪器可用于其尺寸精度、形状精度等的检测,确保零部件的质量和可靠性,满足航空航天设备的高性能要求。

  五金塑胶行业:光学影像测量仪可用于五金塑胶行业中产品的测量,例如五金冲压业中的小五金件、塑胶产品等的轮廓和尺寸测量,以保证产品质量和尺寸精度。

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