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基于光谱发射率函数基形式不变的辐射测温技术
被引量:
10
1
作者
朱泽忠
沈华
+1 位作者
王念
朱日宏
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第3期685-691,共7页
近年来,随着国防、工业、科技等领域飞速发展,无论是对于军用动力发射系统还是对于民用钢铁冶炼以及高科技新兴产业,辐射温度测量都具有重要意义。尤其在温度极高且伴随着瞬态测温(小于1μs)需求的场合,多光谱辐射测温法被广泛运用。多...
近年来,随着国防、工业、科技等领域飞速发展,无论是对于军用动力发射系统还是对于民用钢铁冶炼以及高科技新兴产业,辐射温度测量都具有重要意义。尤其在温度极高且伴随着瞬态测温(小于1μs)需求的场合,多光谱辐射测温法被广泛运用。多光谱辐射测温法是通过选取被测目标多个特征波长,测量特征波长的辐射信息,再假设发射率与波长相关的数学模型,最终求解得到辐射温度。目前,利用该方法实际测温时,光谱发射率都采用固定的假设数学模型,而针对目标在不同温度状态下,该固定模型则无法进行自适应变化。同样,在不同温度下,如何解算最终的发射率和辐射温度也没有普适性的方法。基于普朗克黑体辐射定律,提出一种被测目标在不同温度下光谱发射率函数基形式不变的思想,简称发射率函数基形式不变法。通过该方法,发射率模型可以根据物体在不同温度状态下,函数系数动态改变来进行自适应变化。同时对于如何解算最终的发射率和辐射温度也相应提出了普适性的方法。通过大量仿真验证以及实际测量光谱辐射照度标准灯和溴钨灯温度实验,证明本文提出的方法比现有的光谱发射率处理方法更加简单实用并且能够有效地提高光谱发射率的计算精度,从而提高辐射温度测量精度。同时具有实用性好、应用广泛等特点。
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关键词
光谱学
光谱发射率
辐射测温
测量精度
普朗克黑体辐射定律
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职称材料
低反光纤光栅对光纤激光器光谱展宽影响研究
被引量:
6
2
作者
李登科
尹路
+4 位作者
汤亚洲
葛诗雨
韩志刚
沈华
朱日宏
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期486-492,共7页
光纤激光器中的自相位调制(SPM)以及低功率下的空间烧孔效应(SHB)会导致输出光谱展宽。分析了SPM、SHB导致光谱展宽的理论模型,讨论了低反光纤光栅(OC)的带宽与反射率对激光器输出光谱展宽的影响。实验研究了不同输出功率下激光器输出...
光纤激光器中的自相位调制(SPM)以及低功率下的空间烧孔效应(SHB)会导致输出光谱展宽。分析了SPM、SHB导致光谱展宽的理论模型,讨论了低反光纤光栅(OC)的带宽与反射率对激光器输出光谱展宽的影响。实验研究了不同输出功率下激光器输出光谱随OC带宽及反射率的变化关系。结果表明减小OC带宽能够有效减缓SPM、SHB导致的输出光谱展宽;减小OC反射率能降低SPM导致的输出光谱展宽速度,却促进了SHB导致的光谱展宽;但相同改变量的情况下,OC带宽所带来的影响较反射率更为显著。实验结果与理论分析一致,对光谱合束及窄线宽高功率光纤激光器的设计与应用具有重要意义。
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关键词
光纤激光器
光谱展宽
自相位调制
空间烧孔效应
低反光纤光栅带宽
低反光纤光栅反射率
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职称材料
高功率光纤激光器光纤器件封装应力影响研究
被引量:
1
3
作者
於安琪
闫明鉴
+2 位作者
尹路
韩志刚
朱日宏
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期841-848,共8页
高功率激光器无源器件制作过程中封装不当引入的应力,会导致信号光光束质量劣化和光纤温升,为了解决此问题,理论分析了光纤形变对信号光模式分布的影响,利用有限元方法建立包层光导致光纤发热模型,实验研究了不同封装方式对光纤发热情...
高功率激光器无源器件制作过程中封装不当引入的应力,会导致信号光光束质量劣化和光纤温升,为了解决此问题,理论分析了光纤形变对信号光模式分布的影响,利用有限元方法建立包层光导致光纤发热模型,实验研究了不同封装方式对光纤发热情况和信号光光束质量的影响。实验表明,应力导致的光纤形变会造成信号光M^2值在受力方向上略微变小而其垂直方向上变大,在输出100W信号光时,施加应力导致的M^2值的变化最高为0.39,与仿真结果相符。在光纤温升方面,相比于使用硬质胶水带来的12℃温升,使用硅橡胶封装的剥离器将温升控制在5℃以内,且其封装应力引入的M^2值的变化在0.05以内。
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关键词
光纤光学
高功率光纤激光器
应力
光束质量
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职称材料
题名
基于光谱发射率函数基形式不变的辐射测温技术
被引量:
10
1
作者
朱泽忠
沈华
王念
朱日宏
机构
南京理工大学
电子工程与光电
技术
学院
南京理工大学工业和信息化部先进固体激光技术重点实验室
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第3期685-691,共7页
基金
国家自然科学基金项目(61308076)
国防科技重点实验室基金项目(9140C300505140C30001)资助
文摘
近年来,随着国防、工业、科技等领域飞速发展,无论是对于军用动力发射系统还是对于民用钢铁冶炼以及高科技新兴产业,辐射温度测量都具有重要意义。尤其在温度极高且伴随着瞬态测温(小于1μs)需求的场合,多光谱辐射测温法被广泛运用。多光谱辐射测温法是通过选取被测目标多个特征波长,测量特征波长的辐射信息,再假设发射率与波长相关的数学模型,最终求解得到辐射温度。目前,利用该方法实际测温时,光谱发射率都采用固定的假设数学模型,而针对目标在不同温度状态下,该固定模型则无法进行自适应变化。同样,在不同温度下,如何解算最终的发射率和辐射温度也没有普适性的方法。基于普朗克黑体辐射定律,提出一种被测目标在不同温度下光谱发射率函数基形式不变的思想,简称发射率函数基形式不变法。通过该方法,发射率模型可以根据物体在不同温度状态下,函数系数动态改变来进行自适应变化。同时对于如何解算最终的发射率和辐射温度也相应提出了普适性的方法。通过大量仿真验证以及实际测量光谱辐射照度标准灯和溴钨灯温度实验,证明本文提出的方法比现有的光谱发射率处理方法更加简单实用并且能够有效地提高光谱发射率的计算精度,从而提高辐射温度测量精度。同时具有实用性好、应用广泛等特点。
关键词
光谱学
光谱发射率
辐射测温
测量精度
普朗克黑体辐射定律
Keywords
Spectroscopy
Spectral emissivity
Radiation temperature
Measurement accuracy
Planck's law(Blackbody radiation law)
分类号
TH811.2 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
低反光纤光栅对光纤激光器光谱展宽影响研究
被引量:
6
2
作者
李登科
尹路
汤亚洲
葛诗雨
韩志刚
沈华
朱日宏
机构
南京理工大学工业和信息化部先进固体激光技术重点实验室
南京理工大学
电子工程与光电
技术
学院
出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期486-492,共7页
基金
国家重点研发计划项目(No.2017YFB1104400)
国家自然科学基金项目(No.61505082)
江苏省重点研发计划项目(No.BE2015163)资助
文摘
光纤激光器中的自相位调制(SPM)以及低功率下的空间烧孔效应(SHB)会导致输出光谱展宽。分析了SPM、SHB导致光谱展宽的理论模型,讨论了低反光纤光栅(OC)的带宽与反射率对激光器输出光谱展宽的影响。实验研究了不同输出功率下激光器输出光谱随OC带宽及反射率的变化关系。结果表明减小OC带宽能够有效减缓SPM、SHB导致的输出光谱展宽;减小OC反射率能降低SPM导致的输出光谱展宽速度,却促进了SHB导致的光谱展宽;但相同改变量的情况下,OC带宽所带来的影响较反射率更为显著。实验结果与理论分析一致,对光谱合束及窄线宽高功率光纤激光器的设计与应用具有重要意义。
关键词
光纤激光器
光谱展宽
自相位调制
空间烧孔效应
低反光纤光栅带宽
低反光纤光栅反射率
Keywords
fiber laser
spectral broadening
SPM
SHB
the bandwidth of OC
the reflectivity of OC
分类号
TN248 [电子电信—物理电子学]
下载PDF
职称材料
题名
高功率光纤激光器光纤器件封装应力影响研究
被引量:
1
3
作者
於安琪
闫明鉴
尹路
韩志刚
朱日宏
机构
南京理工大学工业和信息化部先进固体激光技术重点实验室
南京理工大学
电子工程与光电
技术
学院
出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期841-848,共8页
基金
国家重点研发计划项目(No.2017YFF0107103)
国家自然科学基金面上项目(No.61875087)资助
文摘
高功率激光器无源器件制作过程中封装不当引入的应力,会导致信号光光束质量劣化和光纤温升,为了解决此问题,理论分析了光纤形变对信号光模式分布的影响,利用有限元方法建立包层光导致光纤发热模型,实验研究了不同封装方式对光纤发热情况和信号光光束质量的影响。实验表明,应力导致的光纤形变会造成信号光M^2值在受力方向上略微变小而其垂直方向上变大,在输出100W信号光时,施加应力导致的M^2值的变化最高为0.39,与仿真结果相符。在光纤温升方面,相比于使用硬质胶水带来的12℃温升,使用硅橡胶封装的剥离器将温升控制在5℃以内,且其封装应力引入的M^2值的变化在0.05以内。
关键词
光纤光学
高功率光纤激光器
应力
光束质量
Keywords
fiber optics
high power fiber laser
stress
beam quality
分类号
TN248 [电子电信—物理电子学]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于光谱发射率函数基形式不变的辐射测温技术
朱泽忠
沈华
王念
朱日宏
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
10
下载PDF
职称材料
2
低反光纤光栅对光纤激光器光谱展宽影响研究
李登科
尹路
汤亚洲
葛诗雨
韩志刚
沈华
朱日宏
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2018
6
下载PDF
职称材料
3
高功率光纤激光器光纤器件封装应力影响研究
於安琪
闫明鉴
尹路
韩志刚
朱日宏
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2019
1
下载PDF
职称材料
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