1 中国计量大学信息工程学院浙江省电磁波信息技术与计量检测重点实验室，浙江 杭州 310018
2 中国计量大学计量测试工程学院，浙江 杭州 310018
互相关光流混合算法是目前粒子图像测速的主流算法，但是重建速度场精度不高。利用高斯径向基函数插值替换互相关光流混合算法中的双三次插值，减小了重建角度误差。进行朗肯涡流仿真实验，使用高斯径向基函数插值混合算法进行粒子速度场重建，其均方根误差和平均角度误差比传统混合算法分别降低了27.36%和38.32%，并分析了位移和粒径大小对重建误差的影响。搭建了二维粒子图像测速技术（PIV）实验系统，采用粒径为100 的聚酰胺粒子作为示踪粒子，进行旋转实验和注水实验，分别模拟涡流场和射流场。采用高斯径向基函数插值混合算法进行速度场重建，可以获得与传统混合算法相近的粒子速度场。
测量 粒子图像测速 高斯径向基函数 朗肯涡流 平均角度误差
1 山东非金属材料研究所, 济南
2 陆军装备部驻济南地区军事代表室, 济南
推导了干涉法测量角锥反射镜的综合偏差与其二面角误差之间的关系, 总结了干涉法测量角锥反射镜干涉图的特征与判读规则, 并搭建激光泰曼—格林干涉仪对待测角锥反射镜进行了实测分析。实验结果表明, 该理论方法和激光泰曼—格林干涉仪能够实现角锥反射镜二面角误差小于1″的精确测量。
激光泰曼—格林干涉 角锥反射镜 角度误差 laser Twyman-Green interferometer hollow corner cube reflector angle error
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
为了解决CFRP(carbon fiber reinforced polymer)平面反射镜在加工成型后的面形存在像散像差的问题, 建立相关的理论模型以对其产生机理进行解释, 并设计实验对模型进行验证。首先基于经典层合板的热效应理论, 考虑到CFRP平面反射镜制造过程中存在铺层角度误差及温度变化等因素, 推导了相关公式以说明当对称均衡铺层CFRP反射镜存在铺层角度误差时, 在热效应的影响下会产生马鞍形的变形, 即会导致面形出现像散像差。设计了相关实验, 制备了两组铺层角度分别为[0° 90° 45° -45°]2s和[(0° 90° 45° -45°)s]2的反射镜样片, 并利用Zygo长波红外干涉仪(λ=10.6 μm)对样片总体面形及像散像差进行检测。实验数据显示: 第一组样片像散像差的RMS值平均为0.034λ, 第二组样片像散像差的RMS值平均为0.510λ。证明了铺层角度误差是使反射镜产生像散像差的主要原因之一, 而且像差大小会随着反射镜弯曲刚度准各向同性的提高而减小。
CFRP反射镜 像散像差 对称均衡铺层 铺层角度误差 温度变化 CFRP reflective mirror astigmatism balanced and symmetrical alignment ply angel misalignment temperature variation 红外与激光工程
2019, 48(8): 0814003
1 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光通信与探测技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
在自由空间相干光通信的精跟踪系统中, 利用光纤章动或快反镜章动探测角度误差具有降低损耗、简化系统结构等优势, 但这两种方法都需要引入机械运动部件。为此, 提出了利用声光偏转器实现无机械扫描的信号光角度误差的提取方法, 建立了提取角度误差的理论模型, 分析了可能的误差来源, 搭建了一套验证探测角度误差的系统, 测量精度优于1/10信号光发散角, 不会影响后续的相干解调。
光通信 相干 精跟踪 章动 角度误差 声光偏转器 中国激光
2018, 45(10): 1006001
对于包含成百上千可移动声源的虚拟场景，由于聚类阶段所需运算代价过高，传统的空间声音渲染方案往往需要占用过多的运算资源。这已经成为VR 音频渲染技术发展的瓶颈。本文在声音采样的过程中运用分数阶傅里叶变换这一工具，降低了模数转换阶段的量化噪声。此外，通过在聚类这一步骤中添加平均角度偏差阈值的方法提高了声音处理的运算速度，改善了整个系统的运算效率。设计并进行一项感知用户实验，证实了在可视情况下，人对不同类声源聚类产生的空间误差更加敏感这一观点。根据这一结论，本文提出了一种新的空间声音聚类方法，在可视情况下降低了不同类声源聚类为一组的可能性。
声音渲染 聚类：感知用户实验 平均角度误差 sound rendering clustering perceived user experiments average angle error
中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
为解决转角受限编码器角度误差的精确测试问题,采用平面反射镜-自准直经纬仪法测试编码器角度误差。建立了角度误差和位姿失调参数、编码器角度以及经纬仪示值之间关系的数学模型,通过对失调参数的解算可对编码器角度系统误差进行修正。实验结果表明,在角度范围为0°~40°时,由位姿失调所引入的角度误差随编码器角度的增大单调递增,误差最大值为742.9″;经过修正后的角度误差和编码器位姿无失调时的角度误差基本相当,误差最大值分别为4.4″和3.5″。此方法可有效测试无法精确调整或不具备调平条件的转角受限的编码器角度误差。
测量 角度误差 位姿失调 数学模型
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
3 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
4 中国科学院大学, 北京 100049
空间调制型全偏振成像系统利用 Savart偏光镜能够将被探测目标的4个 Stokes参数 S0~S3调制在同一幅干涉图像中, 从而通过单次采集便可获得完整的偏振信息。在该系统中, 半波片和检偏器的角度误差对 Stokes参数的测量精度有着不可忽略的影响。文中首先给出了包含上述两种角度误差的干涉强度调制方程, 根据实际系统参数, 在角度误差模型的基础上分析了当入射光为自然光、 0°/90°线偏振光、 45°/135°线偏振光和左/右旋圆偏振光时, 角度误差对空间调制型全偏振成像系统的 Stokes参数测量精度的影响。利用这四种基态偏振光的偏振测量误差, 给出了任意偏振态和偏振度的入射光偏振测量误差的表征方法 , 最后, 文中以系统测量矩阵条件数为优化目标函数, 经仿真计算得出当 Savart板厚度为 23 mm时系统测量矩阵条件取得最小值为 2.06, 半波片和检偏器耦合角度误差对系统偏振测量精度的影响程度最小。
偏振 偏振成像 椭圆偏振测量法 干涉测量法 Savart偏光镜 角度误差 polarization polarimetric imaging polarimetry interferometry Savart polariscope alignment error 红外与激光工程
2017, 46(1): 0117003
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学， 北京 100049
为了满足大口径反射镜研磨阶段的面形检测需求，分析了激光跟踪仪测角误差的来源，提出了一种基于S多项式拟合的矫正测角误差的方法，该矫正方法能有效克服采样位置误差和随机误差带来的影响。针对不同频段测角误差，提出母线和米字格采样法，其中母线采样法对10%以内的标定实验随机误差有较好的抑制作用。矫正方法的可行性得以验证，从而为进一步实验提供了理论基础。
光学设计 激光跟踪仪 角度误差补偿 大口径非球面镜 多项式拟合 中国激光
2016, 43(11): 1104003
1 昆明物理研究所，云南昆明 650223
2 北京理工大学，北京 100081
介绍了一种利用光电自准直仪测量六面折射转鼓角度误差的新方法及测量原理及测量步骤。该方法一次测量可同时获得中心角和倾角误差数据，可用于六面折射转鼓角度误差的高精度测量。针对精度为 0.5.的标准角度块进行测量，实验表明该方法测量精度优于 0.5.，可应用到其他多面体类零件角度误差的高精度测量。
光学测量 六面折射转鼓 角度误差 optical measurement 6-face rotating drum angle error
