光學與(yu) 我們(men) 每個(ge) 人的生活有著密切的聯係。而在科技日新月異的當下，光學技術更是被廣泛運用到工業(ye) 的各個(ge) 領域，從(cong) 成像光學到機器視覺，從(cong) 光學材料到顯示技術，從(cong) 光學照明到人造太陽，從(cong) 激光製造到激光武器，從(cong) 光纖通信到量子通信，都是利用光學技術和光學基本原理得以實現的技術。而光學測量技術在光學領域有著重要地位。
常見光學精密測量技術
1.光斑分析和測量技術
光斑測量與(yu) 激光技術是緊密相關(guan) 的，在激光器行業(ye) 有著非常廣泛的運用，激光光斑測量是評價(jia) 激光光束質量的主要手段，是指導激光設計，製造和裝配的重要依據。評價(jia) 激光光束質量的指標主要涉及這些方麵：1.光束的發散角和傾(qing) 斜度。發散角是用來衡量光束從(cong) 束腰向外發散的速度，可以用來表征激光的準直性能。光束傾(qing) 斜度是表征光束偏離出光麵垂軸方向的程度，圖1所示為(wei) 表征激光光束的常見參數。2.光斑尺寸。測量光斑不同徑向的直徑大小，表征光斑尺寸，可以用於(yu) 評估激光作用範圍，特別在激光加工領域有著廣泛的運用。圖2所示為(wei) 激光光斑在空間傳(chuan) 播的光斑大小演變圖，可以計算激光光束的數值孔徑和Z小光斑尺寸。3.橢圓度。用於(yu) 表征激光光束的圓形程度，是激光光束的一個(ge) 重要參數。眾(zhong) 所周知，半導體(ti) 激光器分為(wei) 垂直腔麵發射激光器和邊發射激光器，由於(yu) 發光原理不同，光斑的長短軸的長度存在明顯差異，測量激光光斑的橢圓度，有助於(yu) 判定激光光束質量是否符合使用要求。4.激光功率。激光能量反應激光的發光強度，在激光加工領域是表征激光加工能力大小的關(guan) 鍵指標，光斑測量技術可以對光斑的能量分布進行測量和表征。
圖1.光斑的特征參數
圖2.激光光束空間傳(chuan) 輸光斑的測量結果
2.透射率與(yu) 反射率檢測技術
當前針對不同的檢測對象，已經發展出了多種的透射率和反射率的檢測方法。但是這些測試方法大多數都是基於(yu) 光譜分析的測量技術。測量透射率的常見方法包括：單色儀(yi) 型分光光度計測試方法，幹涉型光譜分析係統測量方法，偏光檢測分析方法等。反射率測量的常見方法包括：單次反射光譜分析測試方法，多次反射光譜分析測試方法和激光諧振腔測試方法等。
光譜測量方法中有很多因素會(hui) 影響透射率和反射率精度，這些因素主要包括：D1，被測樣品的口徑大小。當樣品小於(yu) 光斑尺寸時，需要采用光闌來限製光束的大小。第二，被測樣品楔形角的影響。為(wei) 減小該因素的影響，可以使光束盡量準直，並且盡量采用大口徑的積分球探測器。第三，光線偏振效應。盡量讓樣品垂直放置，並且加上偏振測試裝置。第四，光譜儀(yi) 的光譜分辨率。選擇合適的分辨率，濾光片要求較高的分辨率。第五，空氣中某些充分吸收帶的影響。比如空氣中的二氧化碳吸收，解決(jue) 措施是樣品室裏麵充氮氣。第六，被測樣品後表麵的影響。測試透過率時不可避免引入後表麵的影響，需要通過計算消除這種影響。
3.光學相幹檢測技術
由於(yu) 激光的相幹技術測量的尺度通常與(yu) 激光波長相當，當前被廣泛運用於(yu) 精密測量技術，其中自混合幹涉技術（SMI）技術正在被廣泛運用於(yu) 傳(chuan) 感器領域。激光自混合幹涉效應指的是在激光測量中，激光器發出的光被外部物體(ti) 反射或散射，部分光反饋會(hui) 與(yu) 激光器腔內(nei) 光相混合，引起激光器的輸出功率、頻率發生變化，引起輸出的功率信號與(yu) 傳(chuan) 統的雙光束幹涉信號類似，所以被稱為(wei) SMI。由於(yu) 反射物的不同位置和相對移動速度會(hui) 引起不同的SMI幹涉頻率，利用這種物理現象，如果事先做好標定和校準就可以實現對微小振動和位移的精確測量。
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