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光電量測技術期中報告
班級：自控三甲
學號：49812105
姓名：鄭如涵
一、光纖傳輸
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光纖傳輸的原理：簡單的光纖是由光密介質作中心，光疏介質作
外層組成纖幼的導管，介質的原料通常是玻璃如圖(圖一)所示。用
光束照射光纖的一端，它便會在光纖中傳播，當遇到中心和外層的
介面時，它會發生全內反射，折返中心部份。雖然光以直線進行，
但即使光纖彎曲，光線也會繼續沿光纖的方向傳播如圖(圖二)所示。
(圖一)組成纖幼的導管
(圖二)光纖的傳播方向
業界實際的應用案例
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科技進步，新的攝影機愈來愈小，影像被轉換成一連串的電子訊號，可
利用細細的電線傳輸、昂貴的光纖已漸漸被取代。目前運用於醫療的迷
你攝影機，大小只比雞蛋大一些，再配合各式各樣的牽引器及器械，讓
醫師們能透過小小的皮膚刀口，做許多複雜的手術。
現廣泛運用於身體之各部位；從下肢的皮瓣重建，內視鏡靜脈曲張手術
到腹部整形除皺、腋下狐臭清除以及前額腫瘤、腮腺腫瘤切除，顏面骨
折復位、顏面拉皮等，已發表多篇學術論文於國內外醫學會，並獲刊載
於國際知名的期刊中。（http://www.kmu.edu.tw/~kmcj/data/9001/4626.htm）
可繞式光纖內視鏡
二、雷射準直儀
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雷射準直儀的原理：利用雷射的方向性好、發散角小、
亮度強等特點，通過望遠鏡作定向發射，在空間形成一
條光束作為準直的墓準線。分為雷射經緯儀準直和波
帶板雷射準直。
業界實際的應用案例
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Laser collimator 雷射準直儀LT-1000雷射準直儀組裝VCM時掌握了
Z方向不發生傾角，但如果Sensor在Mount時產生Tilt，此模組的影像
也是會產生歪斜的現象。控制Sensor 傾角是非常重要的。一般紅光雷
射LD（λ=650nm）光會被IR Filter遮蔽因此無法測是封裝好的Sensor
角度。用途:只要測試1次光,就可了解CCD面的傾角。量測CCD1次光
前必須先量測架台與Tilt sensor的傾度。因此先用紅光LD量測架台平
面的傾角, 接下來再用藍光Tilt Sensor 計算反射的1次光。
（
http://www.likuan-opto.com/laser_collimator.htm）
三、自動視準儀
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自動視準儀的原理：有一平面反射鏡置于光束通路中並與
視準透鏡 (Collimating Lens)的幾何軸心成正交，將光沿著
傳送路線再反射到光源處。如反射鏡面與光線成θ的微小角
度傾斜時，光從傳送路線以等於2θ的角度反射，通過透鏡
反射光束的任何部分，將被再集中到與焦點相距f*tan2 θ大
小於聚焦平面。光源經目標刻度線到半透鏡，然後分別射
到接物鏡與目鏡，經接物鏡的光產生平行光束射到反射鏡
後再回到目鏡位置。目標線及其反射像皆可由顯微的目鏡
觀察到。目前自動視準儀最小讀數可達0.01秒。
業界實際的應用案例
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Elcomat 3000包含一套全新設計的電子自動準直儀讀取頭，內建有高
解析度的CCD攝影機，可以替換的光學物鏡管件，以及一台電腦式的
LCD顯示器。
Elcomat 3000 的應用範圍：
測量桌面的平面度，測量精度可達0.5μm/m。
測量機械滑軌的直線度，直角度及平行度，測量精度可達0.5μm/m (0.1
秒)。
測量分度盤與轉盤的定位精度，測量精度可達0.1秒。
可以直接在生產線上進行組裝的調校作業。
（http://www.udmtech.com/product_page/product_m_item_b_3000.htm）
四、雷射掃描儀
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雷射掃描儀原理：雷射掃瞄儀內部有一個雷射紅光二極
體，當雷射掃瞄儀啟動時，紅光雷射會入射馬達上轉動
的反射面鏡，由反射面鏡反射出來的雷射光經過掃瞄透
鏡後，會成為一束掃瞄待測工件之平行光，如下圖所示，
掃瞄光束若經過待測工件則被遮擋，無法到達接收透鏡，
沒有經過待測工件的掃瞄光束到達接收透鏡後，會聚集
在光檢測器上，我們根據光檢測器上工件的陰影來判斷
工件的直徑大小。
業界實際的應用案例
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Optech 3D雷射掃瞄儀-ILRIS-3D系統：ILRIS-3D 提供
了一個快速的方式，將掃描資料轉換成 CAD 軟體使用
的格式，以供平面 / 高程的選取、快速的設計。所有的
詳盡資料，例如電桿、道路中心線以及路邊的護欄等資
料，都會被詳盡精準的定位記錄。一些附屬資料也會
一併被蒐集，例如植被型態、樹冠的尺寸以及帳棚體積
等。
（http://www.ticgroup.com.tw/menu/products/sur/3D
_laserscan/Optech_ILRIS_3D/Optech_ILRIS_3D.asp）
參考資料
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http://www.hk-phy.org/iq/optical_fibre/optical_fibre.html
http://eshare.stut.edu.tw/EshareFile/2011_6/2011_6_a032946f.do
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http://eshare.stut.edu.tw/EshareFile/2011_6/2011_6_b412706a.d
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http://eshare.stut.edu.tw/EshareFile/2011_6/2011_6_755b9a8c.do
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