基于远场干涉测量棱镜内气泡直径

李建民; 王蕴芬; 田野; 牛振凤; 刘伟东; 韩冰; 刘钰; 马艳丽

doi:10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.019

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基于远场干涉测量棱镜内气泡直径

李建民 , 王蕴芬 , 田野 , 牛振凤 , 刘伟东 , 韩冰 , 刘钰 , 马艳丽

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引用本文:

Citation:

基于远场干涉测量棱镜内气泡直径

1.
河北北方学院, 物理系, 张家口, 075000;
2.
河北建筑工程学院, 机械系, 张家口, 075024

作者简介: 李建民(1956- ),男,副教授,从事光学、物理测量技术的研究及教学工作,E-mail:ljmxx318@tom.com.

中图分类号: TN247

Measurement of bubble diameter in a prism based on far-field interference

1.
Department of Physics, Hebei North University, Zhangjiakou 075000, China;
2.
Department of Machine, Hebei Institute of Architectural Civil Engineering, Zhangjiakou 075024, China
CLC number: TN247

摘要: 为了测量固态透明物质中气泡直径,采用远场干涉的方法测量玻璃棱镜中气泡直径。平行激光束照射到棱镜中的气泡时,在远场将产生圆环状干涉条纹,利用气泡远场干涉模型进行理论分析,并用分光仪对三棱镜外干涉条纹进行测量,取得一组关于干涉条纹角位置的数据,由折射定律换算为棱镜内干涉条纹角位置,进而使用计算软件MATH-EMATICA计算出气泡直径。结果表明,测量相对差为0.2%,所测气泡直径的方向应为入射激光束的方向,对气泡在载物台上方的位置要求不严格;对测量方法进行适当改变,亦可测量其它形状透明介质内的气泡直径。这一测量结果对透明物质中气泡形状的研究是有帮助的。
- 测量与计量 /
- 气泡直径 /
- 远场干涉 /
- 棱镜
Abstract: In order to measure bubble diameter in transparent solid materials, the bubble diameter in the prism is measured by means of far-field interference. When parallel laser beam is irradiating the bubble in the prism, circular interference fringe is produced in the far-field. It is analyzed based on the far-field theoretical model. The interference fringes outside the prism is measured with spectrometer and a set of data of angle position of interference fringes is obtained and converted into the angle position of interference fringes inside the prism according to Snell's law and then bubble diameter is calculated with computing software MATHEMATICA. The results showed that the relative error is 0.2%,the measured diameter direction is incident laser beam direction and the demand for the bubble location over platform is not strict. When appropriate change in measurement method is made,the bubble diameter of transparent medium in other shape can also be measured. The result is helpful for studying the shape of the bubble in a transparent material.
- measurement and metrology /
- bubble diameter /
- far-field interference /
- prism

[1]	ZHAO X F,HE J H,WEI M Zh,et al.A new method of getting wake character based image process technology[J].Acta Photonica Sinica,2006,35(3):443-446(in Chinese).
[2]	LI J M,YANG F,WEI J Y,et al.Far field interferometric analysis and application of bubble[J].Acta Optica Sinica,2007,27(7):1031-1034(in Chinese).
[3]	ZHANG R Sh,ZHENG Y,CHENG Y Sh.Study of measuring micro-bubble diameter[J].Journal of Experiments in Fluid Mechanics,2005,19(2):91-95(in Chinese).
[4]	JI Y J,HE J H,CHEN L Y,et al.Scatter light of bubble and the distribution of bubble size[J].Laser Technology,2004,28(4):414-416 (in Chinese).
[5]	WANG J A,JIANG X Zh,MA Zh G,et al.Study on back light-scattering property of bubbles in ship wake[J].Laser Technology,2005,29(2):205-218(in Chinese).
[6]	JI Y J,MA X,HE J H,et al.The influence of bubble on the transmitting of light in wake[J].Acta Photonica Sinica,2004,33(5):626-628(in Chinese).
[7]	XIE J J,LU Y,PAN Q M,et al.Holography application in characterization of dynamic bubbles of foam-DV in cyclohexane/PDMS[J].Chinese Journal of Lasers,2000,27(2):159-164(in Chinese).
[8]	LU Q N,GE B Hh,ZHANG Y M.Digital microscopic image plane holography[J].Journal of Optoelectronics·Laser,2006,17(4):475-478 (in Chinese).
[9]	LI Z Y,LI Z R,YE Y,et al.Micro-jet particle field measurement using in-line Fraunhofer holography[J].Laser Technology,2004,28(1):45-47(in Chinese).
[10]	YE Sh H.Laser application in measuring in precision[M].Beijing:China Machine Press,1980:140-144 (in Chinese).

[1]	沈自才 , 孔伟金 , 宋永香 , 汤兆胜 , 范正修 . ZrO2/SiO2棱镜偏振膜的膜系优化设计与制备. 激光技术, 2005, 29(1): 101-103.
[2]	高宏刚 , 裴庆魁 . Glan－Taylor偏光棱镜的设计. 激光技术, 1994, 18(3): 186-189.
[3]	朱红伟 , 叶会英 . 光反馈自混合干涉系统反馈水平的研究与测量. 激光技术, 2010, 34(6): 847-850. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.06.034
[4]	肖长江 , 张景超 , 魏勇 , 李兴元 , 胡学良 . 基于激光视觉原理测量玻璃中气泡的尺寸. 激光技术, 2015, 39(3): 391-394. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.03.024
[5]	孙春生 , 张晓晖 . 电解水产生氢气泡尺度分布的测量. 激光技术, 2013, 37(5): 622-626. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.05.013
[6]	陈立刚 , 洪津 , 乔延利 , 孙晓兵 . 基于双Wollaston棱镜的偏振测量系统的精度分析. 激光技术, 2008, 32(5): 468-470.
[7]	魏继锋 , 彭勇 , 高学燕 , 周山 . 简易型大直径激光束功率能量在线测量装置. 激光技术, 2011, 35(3): 322-325. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.03.010
[8]	彭敦云 , 宋连科 , 栗开婷 , 郭文静 . 偏光干涉法测量液晶的双折射率. 激光技术, 2014, 38(3): 422-424. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.03.030
[9]	唐朝伟 , 邵艳清 , 何国田 , 张鹏 , 张旭详 , 赵丽娟 , 傅明怡 . 双折射晶体厚度干涉测量技术的研究. 激光技术, 2008, 32(5): 521-522,530.
[10]	王国超 , 颜树华 , 高雷 , 谢学东 , 田震 . 光栅干涉位移测量技术发展综述. 激光技术, 2010, 34(5): 661-664,716. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.O5.023
[11]	刘旭 , 任寰 , 于德强 , 杨一 , 郑芳兰 . 干涉法测量光学材料光学非均匀性. 激光技术, 2011, 35(2): 189-192. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.013
[12]	李儒颂 , 马红梅 , 叶文江 . 基于迈克尔逊干涉液晶双折射率的测量方法设计. 激光技术, 2016, 40(4): 487-490. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.007
[13]	李振有 , 禹延光 , 叶会英 . 基于适度光反馈自混合干涉技术的微位移测量. 激光技术, 2008, 32(5): 499-501,516.
[14]	王喜宝 , 宋连科 , 朱化凤 , 郝殿中 , 蔡君古 . 连续偏光干涉法测量波片宽波段延迟量变化. 激光技术, 2012, 36(2): 255-257,261. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.028
[15]	李恒鹤 , 马森 , 谢芳 . 高稳定大量程复合光纤干涉位移测量系统研究. 激光技术, 2012, 36(6): 738-741. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.06.007
[16]	马亚云 , 赵冬娥 , 张斌 . 共路外差干涉测量液晶空间光调制器相位特性. 激光技术, 2021, 45(5): 614-619. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.05.013
[17]	谢洪波 , 祝晓晨 , 吕二阳 , 李勇 . 一种可用于激光周视探测的发射光学系统设计. 激光技术, 2013, 37(2): 191-194. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.02.013
[18]	王芳荣 , 王鼎 , 杨晓萍 . 激光束偏转方向定位方法研究及应用. 激光技术, 1997, 21(5): 316-317.
[19]	乐燕芬 , 李霄夏 , 句爱松 . 激光外差干涉仪相位计的设计. 激光技术, 2014, 38(1): 119-123. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.01.026
[20]	刘敏 , 张勇 , 孙皆宜 . 含补偿腔的自混合干涉效应研究. 激光技术, 2010, 34(2): 206-209. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.02.017

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基于远场干涉测量棱镜内气泡直径

作者简介: 李建民(1956- ),男,副教授,从事光学、物理测量技术的研究及教学工作,E-mail:ljmxx318@tom.com

1. 河北北方学院, 物理系, 张家口, 075000;
2. 河北建筑工程学院, 机械系, 张家口, 075024

收稿日期: 2008-11-20
录用日期: 2009-04-13
网络出版日期: 2010-01-25

关键词:

摘要: 为了测量固态透明物质中气泡直径,采用远场干涉的方法测量玻璃棱镜中气泡直径。平行激光束照射到棱镜中的气泡时,在远场将产生圆环状干涉条纹,利用气泡远场干涉模型进行理论分析,并用分光仪对三棱镜外干涉条纹进行测量,取得一组关于干涉条纹角位置的数据,由折射定律换算为棱镜内干涉条纹角位置,进而使用计算软件MATH-EMATICA计算出气泡直径。结果表明,测量相对差为0.2%,所测气泡直径的方向应为入射激光束的方向,对气泡在载物台上方的位置要求不严格;对测量方法进行适当改变,亦可测量其它形状透明介质内的气泡直径。这一测量结果对透明物质中气泡形状的研究是有帮助的。