一、現(xiàn)代光學(xué)儀器的發(fā)展趨勢(shì)
從傳統(tǒng)光學(xué)儀器轉(zhuǎn)變現(xiàn)代光學(xué)儀器,關(guān)鍵在于計(jì)算機(jī)化,而微電子技術(shù)是基礎(chǔ)。光譜儀器發(fā)展最快,發(fā)達(dá)國家80年代
巳實(shí)現(xiàn)微機(jī)化,現(xiàn)已向聯(lián)用技術(shù)、全自動(dòng)化(如內(nèi)裝機(jī)械手等機(jī)器人系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)元人操作),實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)自動(dòng)化及
智能化方向發(fā)展。光學(xué)計(jì)量儀器從大型精密儀器——三座標(biāo)測(cè)量機(jī)到傳統(tǒng)的自準(zhǔn)直儀和投影儀都已實(shí)現(xiàn)微機(jī)化、光電化;
激光技術(shù)的結(jié)合和CCD等光電器件的引人,更為快速、準(zhǔn)確、可靠的在線檢測(cè)和監(jiān)控創(chuàng)造了條件。
未來10年,由于高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,將進(jìn)一步推動(dòng)光學(xué)儀器實(shí)現(xiàn)光機(jī)電算一體化和智能化。現(xiàn)今的智能化儀器更
確切地應(yīng)稱為“微機(jī)化”儀器。而更高程度的智能化是信息技術(shù)的最高層次,應(yīng)包括理解、推理、判斷與分析等一系列功
能,是數(shù)值、邏輯與知識(shí)的結(jié)合分析結(jié)果,智能化的標(biāo)志是知識(shí)的表達(dá)與應(yīng)用。電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和光電器件的不斷
發(fā)展和功能的完善,為儀器向更高檔次的智能發(fā)展創(chuàng)造了條件。
未來10年,光和電的滲透會(huì)進(jìn)一步強(qiáng)化,更多的新技術(shù)、新器件推廣應(yīng)用,因而在光機(jī)電算一體化的基礎(chǔ)上融入不同
原理,派生出新用途的產(chǎn)品,以滿足各領(lǐng)域日益增長的需求。具有優(yōu)異性能的光電器件和功能材料的開發(fā)和應(yīng)用,將加速
現(xiàn)代光學(xué)儀器的發(fā)展。如CCD器件、半導(dǎo)體激光器、光纖傳感器等制造技術(shù)趨于成熟,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用已獲突破,顯示了廣泛的應(yīng)
用前景。它必將使光學(xué)儀器領(lǐng)域發(fā)生重要變革,推動(dòng)產(chǎn)品向小型化、高分辨、光電化和自動(dòng)化發(fā)展。
二、光學(xué)計(jì)量儀器的發(fā)展趨勢(shì)
未來的光學(xué)計(jì)量儀器儀表是簡化設(shè)計(jì),大量壓縮零部件,提高智能化和便于操作,發(fā)展在線計(jì)量測(cè)試儀器儀表。
發(fā)展微量機(jī)器人。類似的測(cè)量儀器己出現(xiàn),即Zeiss的Scan Max三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。
它是利用了智能機(jī)器人技術(shù),但要保證測(cè)量量值的計(jì)量正確性是一個(gè)十分復(fù)雜理論和技術(shù)問題。目前已得到了初步解決。
利用物理學(xué)的新效應(yīng)和高新技術(shù)及其成就開發(fā)新型計(jì)量測(cè)試儀器儀表和新型高靈敏度、高穩(wěn)定性、強(qiáng)抗干擾能力的新型傳
感器技術(shù)。
如:利用高溫超導(dǎo)量子干涉器(SGUID)開發(fā)計(jì)量測(cè)試儀器、物理學(xué)測(cè)試儀器、地學(xué)和地質(zhì)學(xué)儀器、化學(xué)分析儀器、醫(yī)學(xué)儀
器、無損材料檢驗(yàn)儀器等。利用橢偏技術(shù)來檢測(cè)光纖、光學(xué)玻璃等,這是大家所共知的,它與近場光學(xué)相結(jié)合,不僅可以
測(cè)量表面精細(xì)結(jié)構(gòu),同時(shí)根據(jù)近場光學(xué)反射偏振信息可以分辨出被測(cè)物體的材料,這是目前實(shí)驗(yàn)研究的新探索。將可調(diào)諧
穩(wěn)頻激光光譜儀的技術(shù)用于高精密的幾何量與機(jī)械量和多種無形態(tài)的量的測(cè)量。開發(fā)以新一代微型光纖傳導(dǎo)激光干涉儀,
它的測(cè)量范圍可以從納米到幾米或更大的范圍,分辨率可達(dá)1Onm,并且克服了HP激光干涉儀的缺點(diǎn),它具有四激光干涉儀
的一切功能;另外,它還可用于稱重,研制新型電子天平、高精度的電子皮帶稱、高分辨率的壓力計(jì)等。發(fā)展納米測(cè)量技
術(shù),建立納米計(jì)量測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),這是當(dāng)今在計(jì)量與測(cè)量技術(shù)研究中十分活躍的課題。
用于生產(chǎn)安全與防護(hù)的科學(xué)儀器儀表也還需大力開發(fā)與發(fā)展。它將成為儀器儀表行業(yè)的新分支。
環(huán)境保護(hù)科學(xué)儀器儀表的發(fā)展與進(jìn)步,將是當(dāng)今和21世紀(jì)的重點(diǎn)研究領(lǐng)域。有關(guān)環(huán)??茖W(xué)儀器儀表的檢測(cè)和有關(guān)這方面的配套的計(jì)量儀器儀
表還缺乏。