光纤测头结合光学测量：微深孔检测新方法

"光纤测头在小型气体激光器微深孔检测中的应用" 本文详细探讨了在小型气体激光器中微深孔检测所面临的技术挑战及其解决方案。这些激光器的腔体增益孔具有极小的直径（小于1毫米）和极大的深度（大于10毫米），这使得传统的测量方法难以奏效。为了克服这一难题，文章提出了一种创新的测量方法，该方法结合了接触测量和光学测量技术。 具体来说，研究中采用了末端装配有发光球的光纤测头。在测量过程中，将光纤测头插入待测微深孔内，并使其在孔内的x、y方向上移动。当测头球与孔壁接触时，球心会发生相应的位移。利用CCD（Charge-Coupled Device）捕捉发光球的图像，通过图像处理技术可以精确获取接触点处测头球心的xy坐标。通过对多点测量数据进行拟合，可以计算出深孔的直径、圆柱度以及直线度等关键几何参数。 为了进一步提升测量精度，研究中还引入了亚像素边缘检测技术。亚像素边缘检测技术能够精确识别图像中的边缘位置，从而提高测量的分辨率，使得系统的测量精度得到显著提升。通过使用0级标准环规对系统进行校验，证实了其测量结果的重复不确定度优于0.4微米，这意味着该系统的测量精度极高。 实验部分，研究人员对一个深度为15毫米、直径为0.6毫米的微深孔进行了实际测量，使用三维测量显微镜验证了该方法的有效性。结果显示，这种方法对于大长径比孔的检测是一种切实可行的解决方案，它不仅解决了传统方法难以解决的问题，而且提供了高精度的测量数据。 这篇论文揭示了光纤测头在微深孔测量中的独特优势，特别是结合亚像素边缘检测技术，能有效应对小型气体激光器微深孔的检测需求。这种方法为精密光学仪器的制造和质量控制提供了新的思路，对微纳米尺度测量技术的发展具有重要的推动作用。