建立了光束质量控制的数学模型,提出了一种可定量评价光束质量的参数优化选择方法。针对激光测头进行了两片式光束质量控制光学系统的优化设计,并与光束聚焦控制、准直控制方法进行对比实验。激光结果证明:该优化光束控制系统在测量范围内既保持了光束的均匀性,光斑尺寸较小(光腰尺寸为34 μm),又保证了光束的精细度,有效地抑制了光束质量引入的测量误差,在±5 mm测量范围内,其均方根误差仅为6.3 μm,测量精度明显优于聚焦控制和准直控制系统。
光束质量控制 激光三角法 激光测头 高斯光束 位置敏感传感器 beam quality control laser triangulation laser measuring probe Gaussian beam position sensitive defector
四川大学光电科学技术系， 四川 成都 610064
在实际测量中，由于光斑具有一定尺寸和不对称性，在很大程度上影响了位置敏感探测器(PSD)的定位精度。根据激光光束高斯能连续分布的特征，建立了一种三线PSD定位模型，可以根据光斑的形状解算出该光斑特征状态下的定位误差。实验验证了该PSD定位模型的有效性。在激光三角测量法中采用该定位模型可以很好地补偿由于光斑自身不均匀性、传输过程中光斑尺寸变化以及激光与待测物体互作用产生的散斑所引入的定位误差，有效提高测量精度。实验中可以补偿的误差达到0.07 mm。
光电子学 光斑定位 三线模型 激光三角法 位置敏感探测器
