一种改进的激光多普勒测量光纤光路

为了解决传统激光多普勒差频测量光路存在的光功率损耗大、参考光功率不可控等问题,在传统激光多普勒光路中增加了光纤环形器,设计了一个全光纤激光多普勒差频测量光路,并分析计算了传统光路和改进光路中各光纤无源器件的光功率损耗和整体光路中光的利用率。通过搭建激光多普勒测量系统,采用两种光路对音叉振动进行测量,设计了两种光路的对比性试验;采用光功率计实测了两种光路的输出光功率,进而计算出其光利用率;同时,采用数字示波器实时观测两种光路光电探测器输出的多普勒频移信号波形,并从信号幅值、信号对比度和信噪比等方面进行了分析计算。试验结果表明:分析计算结果和实测结果相吻合,改进的激光多普勒测量光路提高了光的利用率;可通过不同分光比的光纤耦合分束器来控制参考光光功率,使得输出的多普勒频移信号幅值增大,信号信噪比和对比度都有所提高。

用于光纤多普勒测振的远距离光纤准直系统

为了解决光纤多普勒测振仪远距离非接触测量物体振动时,信号偏弱、过零点波形凌乱、难于解调的问题,本文提出了一种新型光纤准直系统。本系统主要采用在小型C-lens光纤准直器后端增加整形系统并借助ZEMAX软件对高斯光束进行准直并优化,通过对光纤准直系统成品进行耦合测试实验,使用C-lens准直器与光纤准直系统进行信号耦合效率的测试对比。实验结果表明:改进后的准直系统能够满足2 m的工作距离,空间返回光耦合效率最大能达到6.3%,极大地提升了多普勒信号的对比度,提高了远距离光纤多普勒测振仪对振动的测量精度。

阵列DPS测量技术在材料动态力学性能研究中的应用

利用37mm火炮加载装置,在平板撞击下,以含预制内部缺陷的K9玻璃作为实验样品,采用具有高空间-时间分辨率的阵列式多普勒探针测量技术(空间和时间分辨率分别为127μm和50pm),测到了样品后界面不同位置的粒子速度。简略分析了材料内部缺陷对样品自由面粒子速度信号的影响,探索了从细-微观尺度研究材料动态力学性能的实验方法。

皮米量级微位移信号处理分辨力的光纤布拉格光栅探针系统

为了实现超高分辨力的微位移测量,建立了基于光纤布拉格光栅传感的高灵敏度探针系统,研究了静态锁相放大技术,用于检测小于纳米量级的微位移信号。根据光纤布拉格光栅传感原理,设计了高灵敏度的双光栅自补偿解调系统结构。基于信号特征研究了静态锁相放大技术,用于实时检测处理微弱测量信号。最后,通过探针系统的性能测试实验可获得灵敏度和分辨力等参数。实验结果表明:探针系统在接触区域的微位移测量范围约为1μm,灵敏度为-15.33 mV/nm,短期噪声极差的均值为0.83 mV,标准差为0.32 mV,信号处理分辨力约为0.06 nm(60 pm),其标准差为0.02 nm(20 pm)。该系统采用光纤布拉格光栅传感技术达到了皮米量级的微位移信号处理分辨力,满足微纳测量系统的抗干扰性强、重复性好等要求,且系统成本较低。

基于商用坐标测量机的3D微纳米计量(英文)

以测量精度为1μm的商用坐标测量机(CMM)为基础,构建了测量范围为25mm×40mm×25mm、测量不确定度约为0.15μm的PTB微纳米专用坐标测量机.研究了CMM的运动控制系统、恒温室的空调系统以及CMM的被动隔振系统等对测量结果的影响.由测量结果可以看出,CMM的运动控制系统产生的噪声水平约为其他误差源的2倍.通过FFT运算,发现未优化系统的短时最大漂移量发生频率为750Hz,对应为运动控制的工作频率.文中还介绍了测量力为1μN光纤探针的测量原理,并给出了对2.5mm短轴的测量结果.

光纤X射线探针和测量系统

利用X射线在探针中的康普顿散射以及电子在光纤中的契仑柯夫效应可以构成光纤X射线探针和测量系统，本文对此做了理论和实验研究。推导了光纤探针的灵敏度公式，给出了计算结果，并做了实验标定。讨论了光纤探针测量系统的构成、测量的动态范围和响应时间。

两种测量光斑的方法

介绍了彩色CCD摄像法和光纤探针扫描法两种测量光斑的方法及其配套的光斑分析软件 ,分析了测量系统的构成及测量中存在的问题。

光学系统测试与设备

TH703 2003053891测量大数值孔径光学系统小光斑的方法=Testing methodof small light spot produced by an optical system with highNA[刊,中]/徐文东(中科院上海光机所.上海(201800)),干福熹//中国激光.—2003,30(2).—171-174介绍了一种小孔扫描测量大数值孔径光学系统小光斑的方法。利用近场光学显微镜的光纤探针采样技术和压电陶瓷扫描技术,可对光学系统小光斑的光强分布进行高空间分辨的测量。

非均匀性对自由面粒子速度信号的影响

在平板撞击实验中,通常利用应力计或VISAR来获得样品中应力历史或自由面粒子速度信号来研究材料的动态力学性能。本文采用含预制缺陷的K9玻璃作为研究对象,利用口径为37mm火炮加载装置,在靶样品的自由面上2 mm线长度范围内,利用16路激光多普勒探针测量系统(DPS),对样品自由面不同位置的自由粒子速度同时进行测量,此方法不同于传统的单点VISAR测量样品自由面速度,其空间分辨率为127μm,可分辨材料内部非均匀性(尺寸大于127μm的夹杂、缺陷等)对自由面速度信号的影响。本文的实验方法可为从细观尺度研究材料动态力学性能提供一种研究思路。

光学测量与仪器

Y2000-62088-1867 0010063全球定位系统用的10和2.45GHz 短基线干涉仪=10and 2.45GHz short baseline interferometers for position-ing systems[会,英]/Benlarbi—Delai,A.& Cousin,J.C.//1999 IEEE MTT-S International Microwave Sym-posium,Vol.4.—1867～1870(UC)