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光電量測技術
期中報告
學號:49815060
姓名:陳旭宏
班級:車輛三甲
光纖傳輸的原理
 「光纖」依其「折射率」分布之不同，可分為兩種：
 「級（階）射率光纖（Step Index Fiber）」：「級
射率光纖」因其「核心」與「纖殼」之「折射率」變
化劇烈，因此「核心」射向外殼之光束會在介面產生
「全反射」；光則不停的依「全反射」之形式傳播，
沿中心軸前進的光線和反射前進的光線到達終點的時
間有差異。
 「斜（緩）射率光纖（Graded Index Fiber）」：
「斜射率光纖」，因其「核心」「折射率」之變化是
緩和且連續，又因光在介質中之速度和「折射率」成
反比，故原先偏離中心軸的光線，經過連續曲折後，
依序會再回中心軸，最後到達終點的時間大約一致。
光纖的應用
 「光纖」除應用在大量資訊傳輸之外，一
般最常用的則是影像傳送，例如工程師可
在安全距離檢查核能電廠的輻射區，「光
纖」在醫學上的應用也很多，例如內視鏡，
它是一根柔軟可彎曲且內含數條「光纖」
的管子。當它滑入病人的嘴、鼻、消化道
及其它心臟等由體外看不到的地方時，醫
生便能由內視鏡看到內部變化，而減少進
行冒險性手術的需要。
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。
 雷射經緯儀準直:由望遠鏡發射器和光電檢測器
(光電接收靶)組成。激光通過望遠鏡發射，調節
焦距使光束能在接收靶上形成較小的光斑，在需
要準直的點上用光電檢測器觀測光斑能量中心，
以測定各點偏離基準線的偏差值。 雷射束受本身
的漂移和大氣條件的影響，準直精度約為長度的
10一5一10一“。
雷射準直儀的應用
 利用高方向性和高亮度性，使雷射光束能傳送到足夠
遠的目標而幾乎不擴散的平行光，目前，雷射準直儀
可應用在建築工程作為準直之用，如屋頂、牆壁、大
樑，及在土木工程中作為鋪路、開鑿溝槽、橋樑、開
鑿隧道、鋪設管路等準直用。
 在光學工程中可作為光學元件光軸的準直、光學平面
的調整。
 在機械工程中作為檢驗工具機或平板之真平度、垂直
度、角度、對準等用途，對於精密定位準直，則需要
用到四象限光電二極體(Quadrant Detector)，通常將
這光電二極體裝在待測目標物上進行準直。
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。
自動視準儀的應用
 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。
可以專注在你的測量工作上。
雷射掃瞄儀的原理
 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，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。
雷射掃瞄儀的應用
 將雷射掃瞄儀做初始校正，並將系統設定為連續量測，
每秒自動量測一次，一秒鐘轉動待測工件6度，使得30
秒內量測得到工件不同角度的直徑值30次，並計算其
最大與最小值，圓柱工件的真圓度即為最大直徑減去
最小直徑之值。
 從雷射影像式量測儀或雷射掃瞄儀連接RS232傳輸線至
電腦，使得量測值能夠傳輸至電腦供程式計算工件之
真圓度。