激光深熔焊接过程中产生的弧光,等离子体和金属蒸汽等会对熔池图像造成干扰,分析光谱仪采集激光焊接奥氏体不锈钢时产生的光谱,采用合适的滤光片及衰减片构成的复合滤光组件,抑制干扰信号对熔池图像的影响。搭建同轴被动式直接视觉传感系统,对匙孔图像与焊缝截面形状进行了研究。实验结果表明,中心波长为808nm的滤光片和60%透过率构成的复合滤光组件可以有效地消除强光干扰,获取到激光焊接清晰的匙孔及穿透孔图像信息。当匙孔未穿透工件时,焊缝截面形状为"Y"形或者"I"形,匙孔图像显示为完整的白色圆形亮斑;一旦有足够的热输入,使匙孔穿透工件,焊缝背面瞬间形成穿透孔,匙孔图像中央出现低灰度的黑斑,焊缝截面形状为"X"形。

本文依据普朗克黑体辐射定律，研究了光谱光电高温计的光谱波长和光谱带宽对温度测量准确度的影响，导出了温度测量误差关系式，并在钢铁热处理实验中进行了验证，介绍了减少外界环境对温度测量准确度干扰的几种实用方法，讨论了温度测量的方式所带来的不同测量误差，为钢铁工业测温正确使用光谱光电高温计提供了有用的参考。

用Nd:YVO4/KTP腔内倍频环形激光器产生的532nm波长激光,探测到了波长在532.170nm至532.200nm范围的一系列碘的多普勒吸收谱线和饱和吸收谱线.理论计算出相应的波长值和超精细谱线结构参数.理论计算值与实验测量数据在较高的精度内相一致.用三次谐波锁定的稳频电路实现了该激光器在碘饱和吸收线超精细分量上的频率稳定.

红外热像仪设备既要显示被测物的图像，又要准确地显示物体的温度。根据红外探测器采集的灰度来得到被测物的温度主要有拟合曲线法和套表法两种方法，介绍了这两种方法以及通过测温的理论模型推导出实际情况下温度的计算式，并结合该算式给出了进行误差补偿的参量。

为了同时获取样品的表面和深度信息,研究光学相干层析的成像原理,建立了基于光学相干层析技术的内窥系统,实现了旋转扫描成像,系统的工作波长为1310nm,工作带宽为80nm.理论推导及计算机仿真得到了系统信噪比与干涉仪的分光比、反射率之间的关系并分析了理论分辨率和探测深度.提出外径为5mm的内窥镜扫描探头,聚焦距离为12mm,数值孔径NA为0.47,折射率分布常量√A=0.2187.利用微型电机驱动直角棱镜实现扫描,旋转速度为25rpm,旋转一周得到640个采样点.采用多层盖玻片和洋葱表皮作为样品进行实验分析,得到了盖玻片和洋葱的图像,横向分辨率和纵向分辨率分别为10μm和15μm.结果表明,设计的光学相干层析内窥系统能够用于旋转扫描成像,获取更多的组织信息.

把现代信号处理技术的谱分析应用到天文望远镜的故障分析上,对大天区面积多目标光纤光谱望镜摩擦驱动实验装置的振动故障进行了诊断实验研究,基于频谱分析了摩擦驱动实验装置的振动信号.实验结果分析表明,频谱分析能很好地提取振动信号的频率特征,判断出振动源,是天文望远镜故障源识别的有效工具,对天文望远镜振动故障诊断有很好的应用价值和前景.

光纤M-Z干涉仪是由两个3dB耦合器构成,将此干涉仪放到激光腔中通过调节其干涉状态就可以相应地调制激光腔的损耗,发挥Q开关的作用.从理论上模拟了M-Z干涉仪输出光强随相位差的改变而发生平移,并在实验中验证了这一特性,证明理论模拟的特性与实验基本符合.

由于傅里叶变换成像光谱仪探测器中坏像元的存在,使得复原光谱产生失真.本文分析了探测器中不同位置处坏像元对复原光谱的影响,给出分析结果,并采用光谱维与空间维三次样条数据插值加权平均的方法消除这种影响,得到了较好的修正结果.

由于传动机构的刚度有限,扫描装置驱动元件的运动和扫描镜的运动是不一致的.为揭示两者的运动规律,建立了扫描装置的动力模型,该模型考虑了传动机构刚度和系统阻尼的影响.通过对模型的振型分析,得出扫描装置的运动方程,并用Matlab仿真实验对分析结果进行了验证.分析结果表明驱动元件转子的运动和扫描镜的运动都可视为两种运动分量的合成一种是两者作为一个刚体的运动,另一种是两者各自独立的运动.分析得到的结论为系统控制和性能评估提供了理论依据.

通过对药芯焊丝DW-100,K-71TLF,不锈钢焊丝SQA309L和实芯焊丝WH-50-6计4种焊丝MIG焊电弧的光谱信息进行采集,基于电弧光谱分布的分析,通过对试验采集得到GMAW焊电弧光谱信息,进行了特征谱段的选取和标定,得到了DW-100、K-71TLF、WH-50-6、SQA309L焊丝的谱线成分,分析了4种焊丝谱线成分元素的作用.并对比了实芯焊丝WH-50-6和不锈钢焊丝SQA309L与钛型药芯焊丝K-71TLF和DW-100焊丝光谱谱线的差异.