激光光束M~2因子测试仪的设计与实现
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 项目背景 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第12页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第12-13页 |
| 1.4 论文安排 | 第13-15页 |
| 第2章 激光光束质量的理论分析与研究 | 第15-25页 |
| 2.1 激光的基本特性描述 | 第15-18页 |
| 2.1.1 激光的瑞利长度 | 第15页 |
| 2.1.2 激光的强度 | 第15-16页 |
| 2.1.3 激光的远场发散角 | 第16-17页 |
| 2.1.4 激光的束宽 | 第17-18页 |
| 2.2 评价光束质量的参数以及适用性 | 第18-21页 |
| 2.2.1 聚焦光斑尺寸 | 第19页 |
| 2.2.2 远场发散角 | 第19页 |
| 2.2.3 衍射极限倍数 | 第19-20页 |
| 2.2.4 环围能量（功率）比 | 第20页 |
| 2.2.5 M~2因子和K因子 | 第20页 |
| 2.2.6 激光光束亮度 | 第20页 |
| 2.2.7 Kf | 第20-21页 |
| 2.2.8 斯特列尔比（Strehl比） | 第21页 |
| 2.3 用激光光束M~2因子评价其光束质量 | 第21-23页 |
| 2.3.1 各参量如何评价激光光束质量 | 第21-22页 |
| 2.3.2 激光光束M~2因子的局限性 | 第22页 |
| 2.3.3 为何用M~2因子当做评价标准 | 第22-23页 |
| 2.4 本章小结 | 第23-25页 |
| 第3章 测试仪总体分析与设计 | 第25-37页 |
| 3.1 需求分析及指标设计 | 第25-28页 |
| 3.2 测量对象-激光光束M~2因子 | 第28-29页 |
| 3.3 M~2因子测量方案 | 第29页 |
| 3.4 激光光束M~2因子测试仪的主要工作原理 | 第29-31页 |
| 3.5 测试仪器整机方案设计 | 第31-36页 |
| 3.5.1 硬件设计方案 | 第32-33页 |
| 3.5.2 软件设计方案 | 第33-36页 |
| 3.6 本章小结 | 第36-37页 |
| 第4章 测试仪硬件电路的设计与实现 | 第37-43页 |
| 4.1 硬件电路功能 | 第37页 |
| 4.2 电路板的主要元器件介绍 | 第37-40页 |
| 4.2.1 光电开关与霍尔开关的引脚定义 | 第37-38页 |
| 4.2.2 开关电源的选择 | 第38页 |
| 4.2.3 电源芯片的使用以及选择 | 第38-39页 |
| 4.2.4 步进电机及其驱动器的使用 | 第39页 |
| 4.2.5 单片机核心芯片引脚的使用说明 | 第39页 |
| 4.2.6 电路板接线定义 | 第39-40页 |
| 4.3 电路软件实现 | 第40-42页 |
| 4.3.1 下位机软件类及其介绍 | 第40页 |
| 4.3.2 串口控制模块以及协议 | 第40-41页 |
| 4.3.3 直线电机的控制 | 第41-42页 |
| 4.3.4 衰减轮盘的控制 | 第42页 |
| 4.4 本章小结 | 第42-43页 |
| 第5章 测试软件的设计与实现 | 第43-55页 |
| 5.1 测试软件的功能 | 第43页 |
| 5.2 软件界面 | 第43-44页 |
| 5.3 系统设置模块实现 | 第44-46页 |
| 5.4 旋转电机控制模块及其算法实现 | 第46-47页 |
| 5.4.1 算法原理 | 第46-47页 |
| 5.4.2 算法实现 | 第47页 |
| 5.5 步进电机控制模块 | 第47-48页 |
| 5.6 图像预处理模块机器算法实现 | 第48-51页 |
| 5.6.1 算法原理 | 第48-50页 |
| 5.6.2 算法实现 | 第50-51页 |
| 5.7 参数计算模块及其算法实现 | 第51-54页 |
| 5.7.1 算法原理 | 第51-54页 |
| 5.7.2 算法实现 | 第54页 |
| 5.8 系统工具模块实现 | 第54页 |
| 5.9 本章小结 | 第54-55页 |
| 第6章 实验结果及误差分析 | 第55-59页 |
| 6.1 测试仪实物图 | 第55页 |
| 6.2 实验结果 | 第55-56页 |
| 6.3 测试误差分析 | 第56-58页 |
| 6.3.1 聚焦透镜像差引起的测量误差 | 第56-57页 |
| 6.3.2 图像处理系统引起的光束束宽测量误差 | 第57-58页 |
| 6.4 本章小结 | 第58-59页 |
| 结论 | 第59-61页 |
| 参考文献 | 第61-65页 |
| 致谢 | 第65页 |
