超声相控阵检测成像质量影响因素实验分析

换能器及仪器参数设置不合理会导致超声相控阵检测成像质量差、缺陷识别困难等问题。为提高超声相控阵检测成像质量,深入分析超声相控阵检测成像影响因素,研究孔径、焦距及脉冲宽度对相控阵成像质量的影响,并采用控制变量法进行实验验证,获得相控阵换能器及仪器各参数对成像质量的影响规律,并讨论这些参数的优化方法。研究结果对优化换能器设计及提高相控阵检测成像质量提供参考。

基于共聚焦点道集的叠前深度偏移及其应用

共聚焦点叠前深度偏移是一种基于等时原理、通过检波聚焦和激发聚焦的双聚焦 (共聚型 )偏移实现地震成像的方法 ,它的关键技术是聚焦算子的计算。考虑到计算效率、精度和稳定性 ,提出了利用适于任意矩形网格的有限差分法计算聚焦算子的方法。为了提高成像信噪比和分辨率的精度 ,采用变孔径扫描叠加法获取了共聚焦点道集和聚焦点响应 ,进行了共聚焦点叠加和实现叠前深度偏移成像。模型的试算结果表明 ,利用此方法 ,在宏观速度场正确的情况下 ,能够实现地下构造的准确成像 ,尤其是明显提高了深层的信噪比。对实际资料的试处理说明 ,共聚焦点偏移的效果基本达到了利用FFD法获得叠前深度偏移的效果 ,而其计算效率主要取决于偏移孔径和计算网格的大小。

连续变孔径法单模光纤模场直径(MFD)测量的数据处理

分析了连续变孔径法单模光纤模场直径（ Ｍ Ｆ Ｄ）测量的数据处理方法、误差源及其对测量结果的影响。计算结果表明，用分段多项式最小二乘法拟合 计算 Ｍ Ｆ Ｄ，可以取 得满意的计算精度。文 中给出了测量系统总 的误差估计。

基于远场可变孔径的贝塞尔函数拟合法求单模光纤模场直径

模场直径作为单模光纤的一个重要参数,远场可变孔径法是GB.15972.45-2008中推荐的测量方法。本文分析了单模光纤中传播光场的分布,其中光场的模式行为是亥姆霍兹方程的解,理论上应满足贝塞尔函数。对此,本文基于远场可变孔径法提出一种利用贝塞尔函数拟合光纤出射光场分布,进而由拟合得到的模场分布曲线计算模场直径。与目前常用的远场可变孔径法相比,在测量数据正常时,本方法与常用方法测量精度相当。当测量数据存在误差时,本方法仍能保证测量结果的稳定性与准确性。

基于远场可变孔径的高斯函数拟合测量模场直径

模场直径作为单模光纤的一个关键参数,由基模的模场分布而决定。单模光纤基模的横向电场强度分布接近于高斯分布。通过远场可变孔径法能测量出一组多孔径远场辐射光功率数据。本文将此数据转化得到光纤的出射光场分布,并使用高斯函数对出射光场分布进行数值拟合校正,最后由拟合得到的高斯函数分布求得模场直径。实验表明,标准仪器在测量条件良好条件下测得模场直径为9.090μm,在测量条件变差时测得的模场直径为8.794μm,存在3.2%的相对误差,而使用高斯函数拟合方法测得的前后模场直径数据为9.089μm、9.061μm,仅存在0.3%的相对误差。对比多次数据后发现本文方法可以有效消除在实际测量过程中的偶然误差,如由于被测光纤模场中心与透光孔中心偏离引起的测量误差,提高了模场直径测量结果的稳定性和准确性。

光纤模场直径测量的两段多项式函数拟合法

光纤的模场直径对于评价光纤性能非常重要。远场可变孔径法是工业中测量模场直径的常用方法。目前基于远场可变孔径法的各类测量仪器使用较多的孔径,测量时间长,效率较低。针对这些问题,文中用OFM光纤测量仪测量得到光功率数据,并将两段多项式函数拟合法运用于模场直径数据的处理中。实验结果显示,该方法在20个孔径时的测量结果稳定性优于原直接拟合的结果,且在满足测量精度的前提下,能将原来的20个测量孔径光阑减少至10孔,提高了仪器的测量速度,可满足光纤生产厂家在现场质量控制中快速测试的需求。

多次函数拟合法计算光纤模场直径

光纤的模场直径是评价光纤性能的一个重要参数。测量单模光纤模场直径的常用方法是远场可变孔径法。通过测量给定单模光纤透过不同尺寸孔径光阑的多组远场辐射光功率数据并对实测数据进行处理,可得到被测光纤的模场直径。在实际测量过程中,为了消除被测光纤模场中心与孔径光阑中心偏离引起的测量误差,应用多次函数拟合法对远场可变孔径法测得的数据进行处理,以此自动识别并排除测量数据中的个别不合理的误差数据,从而有效提高模场直径的测量精度。

可变智能桁架在大口径光学望远镜中的应用

可变智能桁架在光学设备装调与在轨组装与维护等方面均有着巨大的优势,针对可变智能桁架在大口径光学设备上的相关技术及应用进行了归纳总结,并对其未来发展趋势进行了展望。首先,针对少自由度串联构型的桁架论述了关于望远镜嵌合式可变智能桁架设计及其应用;之后,着重介绍了可变智能桁架在望远镜在轨组装、调节以及在轨服务中的应用。针对其自由度与定位精度高的特点,总结了智能桁架调节时可使用的反馈方法并对可变智能桁架的结构与控制算法进行了论述;最后,对目前应用于智能桁架的技术进行了总结,并对未来的发展趋势进行了展望。

基于LabView的激光束发散角测量系统

为了满足激光器生产过程中快速检测激光发散角的需求,研制了一套激光发散角快速测量系统。测量系统采用焦点法测量激光发散角,利用可变光阑法确定透镜焦点处激光束的直径。为了提高测量系统的自动化程度,基于LabView软件开发平台开发了测控软件。可实现对不同孔径小孔光阑的自动更换测量,记录相应的透过能量值,计算激光束发散角,并进行保存和打印。实验结果表明,测量系统测量结果准确,测量误差小于0.05mrad,自动化程度高、操作简便,能够满足激光发散角快速测试的要求。