一、“JPJ-Ⅱ”型激光平面度仪随动系统设计原理（论文文献综述）
靳艳婷[1]（2017）在《激光平面度仪关键技术研究》文中指出本文从大齿轮在线测量坐标系难以准确建立的问题出发,提出一种将激光平面作为测量基准平面的方法,用于大齿轮在线测量坐标系建立。通过研究激光平面的生成技术、激光平面的平面度检测技术,预研为大齿轮或超大齿轮的精密测量提供技术支持。本文提出了一种激光扇形平面的生成方案。将PSD传感器作为位置检测器件,通过PSD实现激光平面的平面度检测,为测量坐标系和被测齿轮坐标系的建立提供一个高精度、稳定性好的过度基准平面。主要完成了四个方面的内容:首先搭建激光平面测量系统试验平台。其次设计基于单片机的信号数据采集系统,实现光斑位移的实时测量。接着标定光斑位置传感器PSD。最后对激光平面进行检测及精度分析。通过大量测试,标定出PSD中心区域-900～900μ这一范围线性度最好,线性度为0.26%,且其最小分辨力可达2μm;通过分析激光焦点位置对测量精度的影响,验证了线宽越粗,能量越发散,引入的测量误差越大,测量精度也随之降低;通过系统的稳定性测试,系统定点测量时波动偏差控制在0.5μm以内,且系统稳定性良好;测量的重复性精度优于3.8μm。在高精度测试条件下,得出了扇形激光面沿射线方向呈波浪形前进。故建立激光平面应采用大功率、精度高、稳定性好的激光发射装置,生成厚度较薄、且光平面均匀的激光面;进行激光平面的检测应采用线性度好、高分辨力的位置探测器件。同时避免杂散光等因素对其造成影响。
廖云飞[2]（2015）在《大口径精密光栅拼接系统研究》文中指出啁啾脉冲放大（Chirped-Pulse Amplification,简称CPA）是迄今实现超短脉冲激光能量放大的重要技术方案之一。然而CPA压缩池中光栅的损伤阈值和口径限制了输出脉冲的能量。目前性能最好的光栅是多层电介质（MLD）全息光栅,但其很难被加工到米量级的大尺寸,所以各国的研究者们大多采用了光栅拼接的方法来获得大口径光栅,以提高输出脉冲的能量。精密阵列光栅的拼接精度及其时空稳定性是提供高质量的脉冲光束和提高压缩器装置性能的重要保障。针对某型激光压缩器中阵列光栅的应用需求,本文对大口径精密光栅拼接系统展开研究。探讨了基于空间共面理论的非连续平面相对位姿实时检测控制理论和方法,考察了环境激励与阵列光栅稳定性的关系,设计了高稳定的光栅拼接系统,并制作了样机进行性能实验研究。主要研究内容如下:1.在研究阵列光栅配对误差补偿关系的基础上,根据空间共面原理,提出了一种基于矢量误差抑制原理的非连续独立有界平面相对位姿检测方法,分析了该检测方法对检测装置零点漂移误差的抑制水平和检测稳定性,为机电式子光栅相对位姿检测提供了理论基础。2.设计了包括支撑结构、检测方法、反馈控制在内的一整套精密光栅拼接系统。论文首先确定了光栅拼接系统的总体方案,并将其机械结构和电气控制系统许用误差划分为3级进行误差分配;拼接装置的主体结构采用了后立板和4面体桁架相结合的光栅支撑架,使装置的振动响应最大位置不出现在光栅面上,并获得可接受的固有频率;采用了基于矢量误差抑制原理的非连续独立有界平面相对位姿测量方法对子光栅的空间相对位姿进行检测,以此作为反馈控制的依据;用锁存补偿法和四点中心差分法对增量式PID控制算法进行改进,提高了光栅拼接控制系统的响应速度和抗干扰能力。3.通过两个方面的分析,明确了光栅拼接装置稳定性的设计方向:一方面,对阵列光栅的使用环境进行测试,以获取使用环境下的振动激励和温度载荷数据,以实验环境测试数据为依据,分析了环境影响因素与阵列光栅稳定性之间的关系及其作用形式;另一方面,从光栅方程的一般形式出发,分析了激光压缩池环境下光栅偏转角度对光束指向的影响。4.用动刚度方法确定了光栅拼接装置结构稳定性的薄弱环节,并对相关参数进行优化设计,以提高拼接装置的结构稳定性;用微分法对光栅拼接装置的传动链进行分析,通过对传动机构的优化设计降低装置在绕X转动方向的误差传递系数,以提高其传动稳定性。5.制作了2×1光栅拼接系统样机,并进行了性能测试实验。对于子光栅间的相对位姿,将机电式检测结果与光斑检测计算结果相对比,验证了基于矢量误差抑制原理的机电式测量方法对独立非连续有界平面相对位姿进行测量的检测性能;通过考察两光斑相对距离的变化对光栅位姿进行计算,验证了光栅装置的自身稳定性能;通过比较控制程序开启与否状态下的光栅稳定性,验证了光栅拼接系统的实时稳定性性能和控制方法性能。阵列光栅的稳定性关系到CPA激光压缩池打靶成败的重要因素之一,本文提出的非连续独立有界平面相对位姿检测方法和制作的光栅拼接系统对提升大口径阵列光栅的稳定性具有重要的参考意义。
刘文汉,陈清明,刘璐[3]（2004）在《“JPJ-Ⅱ”型激光平面度仪随动系统设计原理》文中认为介绍了激光平面度仪的工作原理及设计中注意问题。该设计思路新颖 ,测量精确度高 ,速度快 ,测量结果直观。由传统的直线法测量大平面改为点接触式测量 ,是大平面平面度等参数测量的换代产品。
徐端颐,陶振元[4]（1983）在《用于紫外曝光的大面积自动调焦系统》文中研究指明微米及亚微米的线条用光学法投影时，只有在调焦十分精确的情况下才可能实现，这时对于紫外投影曝光更为重要，例如波长为４０４ｎｍ，孔径为０．２８的镜头，焦深仅为±２．８微米，本文介绍的这种气动自动调焦系统其传感器的灵敏度达到每微米２５厘米水柱。在±１００微米工作范围内，自动调焦精度优于±０．２５微米（３Ｑ）。不但完全能满足各种精细光学复印术的需要，还可用于其他表面平度的非接触测量。
二、“JPJ-Ⅱ”型激光平面度仪随动系统设计原理（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、“JPJ-Ⅱ”型激光平面度仪随动系统设计原理（论文提纲范文）
（1）激光平面度仪关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及来源 |
| 1.2 激光平面生成技术及国内外的研究近况 |
| 1.2.1 旋转激光束形成激光平面 |
| 1.2.2 利用环镜形成激光平面 |
| 1.2.3 利用柱面透镜及其它光学系统产生的激光平面 |
| 1.3 课题的现实意义和主要研究内容 |
| 1.3.1 课题的现实意义 |
| 1.3.2 课题的主要研究内容 |
| 2 激光平面生成与检测总体方案设计 |
| 2.1 激光平面形成原理 |
| 2.1.1 扇形激光平面的形成原理 |
| 2.1.2 旋转激光束法形成激光平面的原理 |
| 2.1.3 激光平面方案的选取 |
| 2.2 激光光斑位置检测原理 |
| 2.2.1 基于CCD的位置检测原理 |
| 2.2.2 基于PSD的位置检测原理 |
| 2.2.3 PSD的选型 |
| 2.3 激光平面的测量系统组成 |
| 2.4 光学系统设计方案 |
| 2.4.1 柱面透镜及其理论分析 |
| 2.4.2 鲍威尔棱镜及其理论分析 |
| 2.4.3 柱面透镜与鲍威尔棱镜的区别 |
| 2.4.4 光路原理图 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 数据采集系统总体设计 |
| 3.1 硬件的电学系统总体设计 |
| 3.2 一维PSD的结构和工作原理 |
| 3.3 PSD的信号处理电路的设计及调试 |
| 3.3.1 PSD转换电路设计 |
| 3.3.2 PSD转换电路调试 |
| 3.3.3 AD采集模块的设计 |
| 3.4 硬件电路原理图及软件程序设计 |
| 3.4.1 系统电路原理图设计 |
| 3.4.2 软件程序设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 实验设计及实验结果分析 |
| 4.1 实验平台的构建策略 |
| 4.1.1 实验装置的选型设计 |
| 4.1.2 实验平台的搭建 |
| 4.2 PSD静态特性指标的标定 |
| 4.2.1 标定方案设计框图 |
| 4.2.2 PSD线性度的标定 |
| 4.2.3 PSD分辨力的标定 |
| 4.3 激光平面的检测及精度分析 |
| 4.3.1 具体检测方案设计框图分布 |
| 4.3.2 杂散光对测量精度的影响测试 |
| 4.3.3 激光线宽对测量精度的影响测试 |
| 4.3.4 测量系统稳定性及精度分析 |
| 4.3.5 系统重复性测试 |
| 4.3.6 激光光平面的特性测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 附录 |
（2）大口径精密光栅拼接系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 大口径光栅需求的提出 |
| 1.1.2 ICF 系统对衍射光栅的要求 |
| 1.1.3 大口径衍射光栅的发展 |
| 1.2 阵列光栅研究现状 |
| 1.2.1 国外典型的光栅拼接装置介绍 |
| 1.2.2 国内光栅拼接装置研究进展 |
| 1.3 阵列光栅位姿检测方法研究现状 |
| 1.4 存在的问题 |
| 1.4.1 光栅拼接机构研究存在的问题 |
| 1.4.2 阵列光栅监测方法存在的问题 |
| 1.5 本论文的研究内容及结构安排 |
| 1.6 主要创新点 |
| 2 阵列光栅空间共面检测理论研究 |
| 2.1 拼接误差及误差配对关系 |
| 2.2 独立非连续有界平面之间的空间共面数学表达 |
| 2.3 矢量误差抑制原理的研究 |
| 2.3.1 平面位置的矢量化 |
| 2.3.2 测量误差的矢量构成 |
| 2.3.3 平行条件下的测量误差 |
| 2.3.4 共面条件下的测量误差 |
| 2.4 阵列光栅空间共面检测方法设计 |
| 2.5 评定方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 精密光栅拼接系统设计 |
| 3.1 光栅拼接系统设计原则 |
| 3.2 阵列光栅拼接系统总体方案 |
| 3.2.1 总体结构方案 |
| 3.2.2 系统总体误差分配 |
| 3.3 子光栅调整方式设计 |
| 3.4 子光栅空间位姿检测方式设计 |
| 3.5 光栅拼接装置控制系统设计 |
| 3.5.1 锁存补偿法 |
| 3.5.2 4点中心差分法 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 光栅拼接装置结构稳定性优化分析研究 |
| 4.1 装置稳定性与影响因素间的关系 |
| 4.2 环境激励试验测试 |
| 4.2.1 环境振动实验测试 |
| 4.2.2 环境温度实验测试 |
| 4.3 环境激励对光栅拼接装置的作用形式 |
| 4.3.1 光栅拼接装置模型 |
| 4.3.2 光栅拼接装置振动稳定性有限元分析 |
| 4.3.3 光栅拼接装置热稳定性有限元分析 |
| 4.3.4 环境载荷综合影响分析 |
| 4.4 光栅位姿变化对光束指向的影响 |
| 4.4.1 θy对激光光束指向的影响 |
| 4.4.2 θx对激光光束指向的影响 |
| 4.4.3 光栅偏转方向对光束指向影响的线性化分析 |
| 4.5 光栅拼接架结构优化设计 |
| 4.5.1 基于微分法的机构稳定性分析及设计 |
| 4.5.2 基于动刚度方法的镜架薄弱环节的确定 |
| 4.5.3 结构稳定性优化方案确定 |
| 4.5.4 优化后光栅拼接装置的结构稳定性 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 光栅拼接系统样机性能实验研究 |
| 5.1 光栅拼接装置介绍 |
| 5.2 光栅拼接系统性能实验体系设计 |
| 5.3 光栅相对位姿检测性能测试 |
| 5.3.1 检测性能测试实验方案 |
| 5.3.2 光斑尺寸误差 |
| 5.3.3 实验结果 |
| 5.4 光栅拼接装置结构稳定性测试 |
| 5.4.1 图像识别程序识别误差的消除 |
| 5.4.2 实验结果及分析 |
| 5.5 光栅拼接装置实时稳定性测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 论文不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| B. 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（3）“JPJ-Ⅱ”型激光平面度仪随动系统设计原理（论文提纲范文）
| 1 概 述 |
| 2 随动系统自动跟踪控制电路设计中的几个问题 |
| 2.1 由于二象限光电池传感器和激光平面发射方向成不同角度时所引起的测量误差及处理方法 |
| 2.2 温度漂移引起的测量误差及措施 |
| 2.2.1 对元器件严格筛选 |
| 2.2.2 优化电路结构 |
| 2.2.3 印制板设计和抗干扰问题 |
| 3 结 语 |
四、“JPJ-Ⅱ”型激光平面度仪随动系统设计原理（论文参考文献）
- [1]激光平面度仪关键技术研究[D]. 靳艳婷. 西安工业大学, 2017(02)
- [2]大口径精密光栅拼接系统研究[D]. 廖云飞. 重庆大学, 2015(06)
- [3]“JPJ-Ⅱ”型激光平面度仪随动系统设计原理[J]. 刘文汉,陈清明,刘璐. 现代电子技术, 2004(01)
- [4]用于紫外曝光的大面积自动调焦系统[J]. 徐端颐,陶振元. 清华大学学报(自然科学版), 1983(04)