[激光原理與應用-168]:測量儀器 - 對光學指標進行測量的儀器

一、基礎光學參數測量儀器 - 頻率/波長/功率

  1. 光學顯微鏡
    • 用途:觀察微小物體顯微圖像,用于材料科學、生物學等領域。
    • 特點高放大倍數和分辨率,可清晰顯示微觀結構。
  2. 光譜分析儀
    • 用途:測量發光體的輻射光譜,分析物質成分和結構
    • 特點:關注波長范圍(如600nm-1750nm)、精度(±20pm)和分辨率(RBW帶寬0.03-1nm)。
  3. 光功率計
    • 用途:測量光功率,廣泛應用于光纖通信、光電子器件測試。
    • 特點覆蓋寬波長范圍(450nm-1800nm),具備高靈敏度和多通道測試能力。
  4. 可調諧激光源
    • 用途:提供波長可調的激光,用于光學測量和校準
    • 特點:支持高動態范圍輸出,具有高波長精度和快速掃描能力(如80nm/s)。
  5. 多波長計
    • 用途:測量輸入信號的波長和功率,可區分多達1000個離散波長。
    • 特點:高精度,適用于復雜光信號分析。

二、幾何尺寸與形貌測量儀器

  1. 干涉儀
    • 用途:利用光的干涉現象測量微小距離、角度或表面平整度。
    • 類型:邁克爾遜干涉儀、法布里-珀羅干涉儀等。
    • 特點高精度(納米級),常用于光學精密測量。
  2. 激光測徑儀
    • 用途:以激光為光源,測量物體外形尺寸。
    • 特點:非接觸測量,適用于工業在線檢測。
  3. 工具顯微鏡
    • 用途:按平面直角坐標和極坐標測量零件尺寸。
    • 類型:小型、大型、萬能工具顯微鏡等。
    • 特點:高精度,可配備多種測量附件。
  4. 3D表面輪廓儀
    • 用途:測量物體表面三維形貌。
    • 特點:采用白光照明,結合CCD攝像機采集相位變化,實現非接觸式測量。

三、光學性能測量儀器

  1. 橢偏儀
    • 用途:分析薄膜厚度或材料光學性質(如折射率、消光系數)。
    • 特點:非破壞性測量,廣泛應用于半導體制造和微電子學。
  2. 偏振分析儀和控制器
    • 用途:分析光信號偏振特性,調整光信號偏振狀態。
    • 特點:實時測量偏振態,支持快速轉換和校準。
  3. 光度計
    • 用途:測量光強或光源亮度(如照度計、亮度計)。
    • 特點:高靈敏度,適用于低光環境測量。

四、特殊應用光學測量儀器

  1. 光學相干斷層掃描儀(OCT)
    • 用途:利用低相干光干涉原理,進行醫學視網膜成像或材料無損檢測。
    • 特點:非侵入式,高分辨率。
  2. 激光雷達(LiDAR)
    • 用途:利用激光脈沖測量距離,應用于地形測繪、自動駕駛。
    • 特點:高精度,可實時獲取三維空間信息
  3. 光子相關光譜儀
    • 用途:通過散射光分析納米顆粒尺寸(動態光散射技術)。
    • 特點:非接觸式,適用于微小顆粒測量。

五、工業與醫學檢測專用儀器

  1. 投影光刻機
    • 用途:利用紫外光在半導體晶圓上刻蝕微納結構
    • 特點高精度,是芯片制造的核心設備
  2. 內窺鏡
    • 用途:通過光纖或透鏡系統觀察人體內部或工業設備內部結構。
    • 特點:柔性或剛性設計,適應不同檢測場景。
  3. 自準直儀
    • 用途:測量小角度或直線度,常用于機床導軌校準。
    • 類型:光學自準直儀、光電自準直儀、數字式自準直儀。
    • 特點:高精度,操作簡便。

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