激光散斑(Laser Speckle)

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分类:普通光学

定义:相干光在粗糙表面上反射形成的光图案

更新时间:2024-09-20 10:44:26

激光散斑(Laser Speckle) 详述

目录

1. 诞生背景

激光散斑是由于相干光在粗糙表面上反射形成的光图案。这种现象在1960年激光的发明之后被首次观察到。由于激光的高度相干性,使得散射光的相干叠加在观察面形成明暗交替的散斑图案。

2. 相关理论或原理

激光散斑的形成涉及到光的干涉和散射两个基本过程。当激光照射到粗糙表面时,表面的每一个点都可以看作是一个次级光源,发出的光波在传播过程中会发生相互干涉,形成散斑图案。这个过程可以用以下公式表示:
公式1:I = I1 + I2 + 2*sqrt(I1*I2)*cos(Δφ)
其中,I1和I2是两个光波的强度,Δφ是两个光波的相位差。

3. 重要参数指标

激光散斑的主要参数包括散斑大小、散斑对比度和散斑形状。散斑大小主要由激光波长和观察距离决定,散斑对比度反映了散斑明暗区域的差异程度,散斑形状则由照射表面的粗糙度决定。

4. 应用

激光散斑在许多领域都有应用,如表面粗糙度测量、应力分析、振动测量等。其中,激光散斑干涉测量技术在材料力学性能研究中有重要应用。

5. 分类

根据散斑的形成条件和观察方式,激光散斑可以分为静态散斑和动态散斑。静态散斑是在静态条件下形成的散斑,动态散斑则是由于照射表面或观察系统的运动而产生的散斑。

6. 未来发展趋势

随着激光技术和图像处理技术的发展,激光散斑测量技术将有更广泛的应用。尤其是在生物医学、材料科学等领域,激光散斑技术的应用将会有更深入的研究。

7. 相关产品及生产商

目前市面上有一些专门用于激光散斑测量的设备,如激光散斑干涉仪、激光散斑测振仪等。这些设备的生产商主要有美国的Keyence公司、德国的Polytec公司等。

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