现代光学仪器发展的新趋势
发布时间:2021-02-21 18:38

  现代光学仪器发展的新趋势。现代光学仪器发展的新趋势 杨斌;吴庭万;刘桂雄 【摘 要】本文论述了现代光学仪器的特征以及传统光学仪器向现代光学仪器转变 的主要内容,指出现代光学仪器发展新方向和新趋势. 【期刊名称】《机电工程技术》

  现代光学仪器发展的新趋势 杨斌;吴庭万;刘桂雄 【摘 要】本文论述了现代光学仪器的特征以及传统光学仪器向现代光学仪器转变 的主要内容,指出现代光学仪器发展新方向和新趋势. 【期刊名称】《机电工程技术》 【年(卷),期】2004(033)007 【总页数】2 页(P7-8) 【关键词】光学仪器;特征;光机电一体化 【作 者】杨斌;吴庭万;刘桂雄 【作者单位】华南理工大学应用物理系,广东,广州,510640;华南理工大学应用物理 系,广东,广州,510640;华南理工大学机械工程学院,广东,广州,510640 【正文语种】中 文 【中图分类】工业技术 -噩噩噩噩噩噩噩 EE 噩噩嚣噩噩’气时现代元学仪器发钱的新趋势杨斌 l ,吴 庭 万 1 , 刘 桂雄 2( 1.华南理工大学应用物理系,广东广州 510640 ;2.华南理工大 学机械工程学院 , 广东广州 510640)摘要:本文论述了现代光学仪器的特征以及 传统光学仪器向现代光学仪器转变的主要内容,指出现代光学仪器发展新方向和新 趋势。关键词:光学仪器; 特征 :光机电一体化中固分类号:四 74 文献标识码: A 文章编号: 1009-9492 (2 仪)4) 07-(削 7-02l 引言 光学仪器的出现是在几何 光学实验定律的基础上建立起来的,人们在实践中逐步制作了各种各样的光学元件 和仪器 。阿拉伯人阿尔哈金首先发明了凸透镜;十六世纪初 相继出现了凹面镜、 凸面镜、眼镜和透镜等光学元件 ; 荷 兰 人詹森在 1590 年发明了世界上第一台 显微镜;伽利略 在十七世纪初发明第一台望远镜,牛顿在 1666 年改进了 天文望 远镜发明了第一台分光镜 ; 法国画家达格尔在十九 世纪初发明了第一 台照相机 。 到近代,激光、光纤光学元 件的出现,为现代光学仪器的发展奠定了扎实的基础 。 当今世界传统光学仪器已突破经典模式,发展成为 光、机 、 电、 1 号:一体化 和智能化现代光学仪器,其功能已 成为人脑神经功能的延伸 和拓展,并且成为工 农业生产、 资源勘探 、空 间探索、科学实验、国防建设以及社会生活 各个领域 不可缺少的观察、测试 、 分析、控制、记录和传 递的 工具, 逐步形成对国民经 济有重要影响的高新技术产 业。本文将从现代光学仪器的特征出发,论述传统光 学仪 器向现代光学仪器转变的主要内容,结合学科发展,指出 现代光学仪器的一 些研究方向和热点趋势,希望对促进光 机电一体化技术的研究和产业发展能起到 一定作用 。 2 现代光学仪器的特征前面已经讲过,光学仪器的出现是在几何光学 实验定 律的基础上建立起来的,光学理论(包括新原理、方法) 的不断发展和完 善,光学技术的不断成熟,信息技术等相 关学科的快速发展,使传统光学仪器逐 渐 向 现代光学仪器 转变 。现代光学仪器相对于传统光学仪器而言,具有如下的 特征. (I )突破光机结构模式,电子技术、计算机成为仪器不可分割的主要部分, 自动化程度高。现代光学仪器冲破 了光机(以光学 、 机械为主体)的某本结构, 具有光机电 算一体化的发展趋势与特征,电子技术和计算机成为仪器 不可分割的 主要部分 。 也正是电子及计算机技术,使现代 光学仪器已完全冲破视觉参与下的 人机系统,离不开人的 操作和观测的模式,操作、检测和数据处理由计算机控收 稿日期: 2004-03- 15 制,自动化程度、工作方便性和可靠性大大提高 。(2)突 破传统光学理论,技术新颖和综合 。 现代光学 仪器突破了传统理论(几何光学或 物理光学的原理)束 缚,原理创新,技术新颖、拓宽了应用领域,激光、红 外、 光纤、光信息处理等许多新技术获得应用 。 直口基于光 声效应的激光光声光谱仪, 基于傅里叶变换原理的各类傅 盟 nt 变换光谱仪;基于激光技术开拓新的测量原理 和方 法,使众多的激光计量仪器问世;激光技术应用于传统的 显激镜中,开发出 激光扫描显激镜系列产品等 。 (3)综合性能指标和评价指标高 。 现代光学仪器 的综 合性能指标和评价指标应包括功能指标(仪器的使用范 围、精度等级、灵敏 度 、 重复性、稳定性及结构特性) 、 可靠性、工艺性、经济性、人机学指标、 美学指标、标准 化及专利权指标等八个方面,对仪器的评价和要求就更 高、更全 面 。传统光学仪器向现代光学仪器转变的主要内容上面论述现代光学仪器的主要 特征,那么现在具体在 传统光学仪器向现代光学仪器过程中,其主要工作及内容 又有什么呢?(I)开拓运用新的物理原理和解决 一 些特殊测量课题 。这个问题主 要是针对新的物理原理的出现,以及特殊 应用场合的测量而对现代光学仪器所提 出来的要求 。 例 如:目前,纳米技术发展很快,基于新的物理原理的纳米测 量 技术及仪器研究是目前现代光学仪器研究的一个热点 111。 激光粒度仪是当今用 途最广泛的粒度仪,但要测量纳米、 亚微米颗粒,至少应满足:散射理论上采用 Me 理论和仪器 的光学装置能测量大角散射光的两个条件 。 为了扩展仪器 的测 量下限,世界各著名仪器制造商开发出各种各样的光 学结构。英国马尔文仪器公 司(Malvern)的 Mastersizer 激 光粒度仪的光学结构采用了逆向傅立叶变换和 后向散射接 收技术,日本的岛津、清新两公司的仪器也都是采用了这 种结构;美 国库尔特公司(Coulter)的激光粒度仪为了测 得大角散射光,该仪器的光学结构 采用了双镜头技术(其 7 华南理工大学应用物理系,广东广州 510640 ;2.华南理 工大学机械工程学院 , 广东广州 510640)l 引言光学仪器的出现是在几何光学实 验定律的基础上建立阿拉伯人阿尔哈金首先发明了凸透镜;十六世纪初相继出现了 凹面镜、凸面镜、眼镜和透镜等光学元件 ; 荷兰 人詹森在 1590 年发明了世界上 第一台显微镜;伽利略在十七世纪初发明第一台望远镜,牛顿在 1666 年改进了天 文望远镜发明了第一台分光镜 ; 法国画家达格尔在十九世纪初发