直线腔掺铒光纤激光器有源内腔吸收型气体检测灵敏度分析

本文提出一种基于掺铒光纤激光器的有源内腔吸收型全光纤气体检测技术.以掺铒光纤激光器二能级速率方程为基础,理论上分析了腔镜反射率、阈值附近激光增益的非线性效应和模式竞争对气体检测灵敏度的影响.分析表明:改变腔反射镜的反射率可改变激光的反射次数,相当于改变了吸收长度以提高探测灵敏度;阈值附近激光增益的非线性效应对灵敏度的改变具有非线性性,如果不考虑自发辐射,阈值附近探测灵敏度放大倍数理论上可以达到无穷大;模式竞争效应相当于放大了气体的吸收系数,从而使得激光器多模运转时灵敏度比单模运转提高很多倍.

复杂结构件内部缺陷检测

结构体内表面缺陷的检测是常规检测手段难以实现的难题,利用γ光子很强的穿透性和PET检测技术实现了对工业件内腔表面的检测和成像。为了实现对复杂结构件内表面缺陷的自动检测判定,提出了一种利用结构体点云与检测点云数据融合的方法,实现复杂结构内表面缺陷的检测与判定。首先利用灌注法对工件进行探测,得到结构件内腔三维检测图像并转换成检测点云,然后基于PCA-ICP算法实现检测点云和待检测工件内腔模型点云配准,最后利用配准结果判定是否存在缺陷。通过仿真与试验,验证了该方法的有效性,在对三通模型实际检测试验中,该方法的配准误差为0.69 mm,耗时11.299 s。