为了满足TFT-LCD显微镜光学检测系统在工业上的需求，基于激光三角测距法提出一种改进的显微镜快速自动对焦方式，并建立了光路数学模型。 该方法在可见光光路中加入一路 808 nm 波长的激光，激光光束在被检测物体表面反射后经过一系列光学器件投射在 CCD 相机上形成一个半圆光斑。 以对焦完成时 CCD 上的光斑半径最小为基准，给出了离焦量与光斑信息探测量之间的数学模型关系，实时控制 PZT 进行自动调焦。 根据给定的数学模型，利用高斯曲线拟合对光斑中心进行定位并计算离焦量，实现对实时控制压电陶瓷的自动对焦。 在 50 倍物镜下的实验结果表明：实际测量值与理论值有很好的线性度，在±30 滋m 的对焦平面上对焦重复定位精度可达到 0.2 滋m，对焦时间在0.26 s。 与传统的显微镜对焦方法相比，该方法有较高的精度、较好的线性度和更高...

阐明了激光三角法的测量原理，介绍ＰＳＤ在非接触测量中的应用及其特点，并将ＰＳＤ激光三角测量与ＣＣＤ光三角测量及其它一些非接触测量方法进行了比较。

利用激光扫描测头对镜面反射很强的金属曲面进行轮廓测量,是目前形貌测量领域的一个难点。分析了现有的几种激光测头的工作原理并比较了其对金属表面的测量能力。通过构建斜射式三角测头的测量模型,分析系统误差产生的原因并给出补偿算法。对标准球进行测量,实验结果表明该补偿算法的可行性与有效性。

为了实现工业大尺寸内径参数的测量，这里设计了一套基于激光三角法的大尺寸内径精密检测系统；首先，通过TMS320F2812采集激光位移传感器的相对位移；然后，通过Zigbee无线模块实现DSP与PC机之间的数据与控制通讯，同时将极坐标下的位移量转化到直角坐标系下，最后通过最小平方中值法剔除粗大误差，然后用最小二乘法得到内径参数，使其平均误差是常规最小二乘法1／6，并且对激光位移传感器的倾斜误差以及测量臂的偏心误差提出了校正和补偿方案，提高了系统的精度。

研制了一种基于PSD的激光三角法非接触式光电转轴测量系统。阐述了系统的工作原理和结构设计，进行了转速和偏心度的测量实验。结果表明，该系统能够在测量转速的同时，准确地得到转子的偏心度，理论分辨力可达14μm，测量相对误差均不大于5％。该系统具有结构简单、精度高、可靠性好等优点，可实现在线实时测量。

为了高精度地实现大量程的位移测量,采用传统激光三角法的测量原理,提出一种基于虚拟探测器的激光三角法来测量位移。该方法基于3个CCD分段测量的思想,将3个CCD互相独立且沿光轴均匀分布,以此扩大传统方法测量的范围。使用平面反射镜作为虚拟探测器进行探测,当成像光束经平面镜反射后在CCD上成像时,系统相当于增加了一个CCD,扩展了测量量程。由准直系统、偏振片、光阑组成准直滤光系统,缩小探测器光敏面上像点的直径,减小被测表面非理想光点对测量精度的影响,从而实现了较高精度下的大位移测量。最后通过实验验证了方法的可行性。

提出了一种基于激光三角测距法测量加速度计离心试验中的动态半径的方法。详细介绍了传感器选取依据、测量系统的机械机构和测量软件的编程工具。利用激光三角动态半径测量仪器对LXJ-40型精密离心机试验时的动态半径进行了测量,根据测量结果,在检定加速度计时把动态半径产生的误差进行修正,提高了检定精度。

介绍了利用高精度激光位移传感器为主要探测元件,结合高精度伺服机构、精密X-Y平台、伺服控制卡和信号采集卡开发的汽车传感器压力开关膜片测试系统.系统主要实现压力位移测试和膜片表面形状精确测试两项功能.应用高速采样板卡和双缓存数据读取机制,实现了压力位移数据实时采集;高精度伺服机构和自动定位扫描算法相结合,提高了扫描平面分辨率.系统通过高性能测试元器件和合理的软件设计,实现了膜片压力位移曲线和表面形状的精确测量,为压力开关的设计和分析提供科学的检测手段.

建立了光束质量控制的数学模型，提出了一种可定量评价光束质量的参数优化选择方法。针对激光测头进行了两片式光束质量控制光学系统的优化设计，并与光束聚焦控制、准直控制方法进行对比实验。激光结果证明：该优化光束控制系统在测量范围内既保持了光束的均匀性，光斑尺寸较小（光腰尺寸为34um），又保证了光束的精细度，有效地抑制了光束质量引入的测量误差，在±5mm测量范围内，其均方根误差仅为6．3um，测量精度明显优于聚焦控制和准直控制系统。

从改进斜入射斜接收式激光三角法的光路系统角度出发,提出了一种对液面反射光线采用线性光学放大的光路设计,将液面微小位移变化线性放大为光电检测器上的光点位移变化来提高液位检测分辨率。对曲面镜的线性放大原理进行了理论推导,介绍了线性放大曲面镜曲线函数表达式的数值计算方法以及计算机程序流程。仿真实验结果表明,该线性放大曲面镜可以实现线性放大功能,能够有效地提高激光三角液位检测系统的液位检测分辨率,同时可保证检测系统具有较小的非线性误差。该光路设计方法也可应用于具有位置线性放大的光学位置指示系统中。