光纤位移干涉仪的研制及其在Hopkinson压杆实验中的应用 被引量：15

1

作者 杨军 王克逸 +5 位作者 徐海斌 张德志 钟方平 马艳军 李焰 刘峻岭 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期102-107,共6页

为了满足爆炸冲击作用下结构体动态变形过程测试的需要,基于激光多普勒效应和外差技术,采用单模光纤器件、声光移频器(AOM)和高带宽光电转换器研制了一套可辨别速度方向的参考光调制式光纤位移干涉仪,它具有结构简单、动态响应快以及非... 为了满足爆炸冲击作用下结构体动态变形过程测试的需要,基于激光多普勒效应和外差技术,采用单模光纤器件、声光移频器(AOM)和高带宽光电转换器研制了一套可辨别速度方向的参考光调制式光纤位移干涉仪,它具有结构简单、动态响应快以及非接触式测量的优点。采用短时傅里叶变换算法编写了数据处理程序,并在Hopkinson压杆上进行了实验研究,获得了36.82 m/s的峰值速度,并对速度波形与应变片测量获得的结果及应力波理论计算结果进行了对比分析,验证了系统的可行性。钢筒爆炸实验获得了壁面振动的正负速度历程,验证了系统可以辨别物体运动方向。 展开更多

关键词 光纤位移干涉仪 激光多普勒效应 短时傅里叶变换 分离式HOPKINSON压杆 钢筒爆炸实验

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光纤位移干涉仪在爆轰加载飞片速度测量中的应用 被引量：13

2

作者 王德田 李泽仁 +6 位作者 吴建荣 刘寿先 刘俊 蒙建华 彭其先 陈光华 刘乔 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期105-108,共4页

利用光学多普勒效应和外差方法搭建了一台光纤位移干涉仪。装置采用光通信行业中已经发展成熟的器件,主要由带尾纤的半导体激光器、三端口环形器、光纤探头、宽带探测器以及宽带高采样率示波器等构成。整个装置结构简单,价格便宜,采用... 利用光学多普勒效应和外差方法搭建了一台光纤位移干涉仪。装置采用光通信行业中已经发展成熟的器件,主要由带尾纤的半导体激光器、三端口环形器、光纤探头、宽带探测器以及宽带高采样率示波器等构成。整个装置结构简单,价格便宜,采用了信号光和参考光同轴结构,实现了任意反射面的速度测量,克服了偏振模式色散的影响,能够实现长量程测量,量程达到20 mm。利用该装置进行了爆轰加载下飞片速度测量,测量最高速度达到1300 m/s,工作距离达到20 mm,同时利用VISAR对飞片速度进行了对比测量,结果表明用两种不同方法所测得的速度曲线吻合很好。 展开更多

关键词 爆炸力学 光纤位移干涉仪 多普勒效应 爆轰加载飞片 外差技术 环形器

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可判向光纤位移干涉仪在振动测量中的应用 被引量：6

3

作者 王德田 李泽仁 彭其先 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期86-89,共4页

提出了基于光学多普勒效应和外差方法设计的可判向光纤位移干涉仪,装置采用光通信行业中已经发展成熟的器件,主要有带尾纤的半导体激光器、1×2光纤耦合器、三端口环形器、光纤探头、3×3光纤耦合器、探测器以及示波器等构成。... 提出了基于光学多普勒效应和外差方法设计的可判向光纤位移干涉仪,装置采用光通信行业中已经发展成熟的器件,主要有带尾纤的半导体激光器、1×2光纤耦合器、三端口环形器、光纤探头、3×3光纤耦合器、探测器以及示波器等构成。在原有结构的基础上,增加了光纤放大器和光纤滤波器,大大提高了信号光光强。结合李萨如图形给出了可判向光纤位移干涉仪的信号处理方法。利用该干涉仪测量了压电陶瓷的振动,实验表明能够测量的最小振动峰峰值为0.43μm,并根据实验分析了干涉仪测量微位移的一些制约因素。研究表明,制约干涉仪测量微位移能力的主要因素是3×3光纤耦合器的非理想性,如3×3光纤耦合器输出干涉信号的位相差不恒定。 展开更多

关键词 多普勒效应 可判向光纤位移干涉仪 外差方法 3×3光纤耦合器 光纤放大器

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针对瞬态位移干涉仪的非线性回归数据分析方法 被引量：3

4

作者 李雪梅 张林 +3 位作者 李英华 俞宇颖 王翔 马云 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期80-84,共5页

针对最近发展起来的剖面测量技术——瞬态位移干涉仪,提出了一种连续的、基于对原始测量信号进行完整重现的非线性回归数据分析方法,给出了具体的处理过程。与常规的基于离散处理思想的峰值搜寻法相比,该方法充分利用了原始测量数据信息... 针对最近发展起来的剖面测量技术——瞬态位移干涉仪,提出了一种连续的、基于对原始测量信号进行完整重现的非线性回归数据分析方法,给出了具体的处理过程。与常规的基于离散处理思想的峰值搜寻法相比,该方法充分利用了原始测量数据信息,可获得更高的剖面精度,并对剖面细节具有更强的分辨能力,当处理材料的低压弹塑性响应时,优势更明显。以Sn和45钢在低压冲击加载下的自由面粒子速度剖面测量为例,对该方法的特点进行了具体分析。 展开更多

关键词 固体力学 非线性回归分析 瞬态位移干涉仪 速度剖面

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光纤位移干涉仪测高速漫反射面速度误差分析 被引量：2

5

作者 吴建荣 李泽仁 +1 位作者 王德田 刘寿先 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期35-40,144,共7页

首次从理论上分析基于单模光纤的位移干涉仪用于高速漫反射面速度测量的相位误差,包括来源和大小及其与系统各参量的关系。计算了光束从光纤出射,经漫反射面反射,再耦合进单模光纤的光场表达式。结果表明,相位误差的来源包括两部分:光... 首次从理论上分析基于单模光纤的位移干涉仪用于高速漫反射面速度测量的相位误差,包括来源和大小及其与系统各参量的关系。计算了光束从光纤出射,经漫反射面反射,再耦合进单模光纤的光场表达式。结果表明,相位误差的来源包括两部分:光束传输衍射效应及漫反射面表面的随机相位特性。由相位误差引起的位移和速度相对误差都在10-6量级,并且同时采用VISAR和光纤位移干涉仪来测量爆轰加载下铜飞片的速度轨迹。实验结果表明,单模光纤位移干涉仪的实际测量精度可以和VISAR相当,证明了单模光纤位移干涉仪用于高速漫反射面速度测量的可行性。 展开更多

关键词 激光测速 光纤位移干涉仪 相位误差 光束传播 漫反射面

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瞬态位移干涉仪信号处理新方法

6

作者 赵新才 吴云峰 +1 位作者 方亮 王昱琳 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1839-1844,共6页

利用短时傅里叶变换计算速度快的特点,先对瞬态位移干涉仪信号进行预处理,得到速度的轮廓范围.据此估计小波变换中尺度因子的范围,然后用连续小波变换的方法对信号再次进行处理,用此方法分析计算机模拟出的位移干涉信号,恢复的速度相对... 利用短时傅里叶变换计算速度快的特点,先对瞬态位移干涉仪信号进行预处理,得到速度的轮廓范围.据此估计小波变换中尺度因子的范围,然后用连续小波变换的方法对信号再次进行处理,用此方法分析计算机模拟出的位移干涉信号,恢复的速度相对误差小于2%.对高速爆轰实验中的位移干涉信号分别采用短时傅立叶变换、小波变换和二者相结合的方式进行分析,并记录三者的计算速度.实验表明,第三种方法能准确地恢复出物体的速度历史,计算误差在系统要求的范围内.本文综合计算速度和计算误差两方面的考虑,选择了适合于瞬态位移干涉信号处理的方法. 展开更多

关键词 测量 信号处理 小波变换 位移干涉仪 速度

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基于连续小波变换的瞬态位移干涉仪信号处理 被引量：10

7

作者 刘寿先 李泽仁 +3 位作者 吴建荣 王德田 刘俊 蒙建华 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1235-1239,共5页

提出一种连续小波变换(CWT)用于频率急剧变化的瞬态位移干涉仪信号处理的方法.连续小波变换利用对不同频率具有不同分辨本领的特性,对信号进行时频分析,计算出信号频率,进而恢复出信号的速度.当在可变时间窗口宽度内小波的中心频率和信... 提出一种连续小波变换(CWT)用于频率急剧变化的瞬态位移干涉仪信号处理的方法.连续小波变换利用对不同频率具有不同分辨本领的特性,对信号进行时频分析,计算出信号频率,进而恢复出信号的速度.当在可变时间窗口宽度内小波的中心频率和信号局部频率相等或接近时,小波变换系数幅值最大,据此能判断出信号的频率.用连续小波变换方法对计算机模拟的位移干涉信号进行处理,恢复的速度相对误差在3%,从爆轰实验的光纤位移干涉仪信号中也能够准确地恢复出物体的速度历史. 展开更多

关键词 测量与计量 信号处理 小波变换 位移干涉仪 频率分析 速度

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激光干涉仪在微型爆炸容器研究中的应用 被引量：2

8

作者 唐孝容 谭多望 +2 位作者 汪斌 龚晏青 李剑峰 《应用激光》 CSCD 北大核心 2008年第5期383-385,398,共4页

介绍一种利用现代光通讯技术发展的单模光纤和光纤无源器件,以及半导体激光光源和高速半导体探测器构成的激光干涉测试系统,该系统可实时测量高频条件下微弱质点的速度和位移。对步进电机及冲击加载条件下,花岗岩表面的粒子速度及位移... 介绍一种利用现代光通讯技术发展的单模光纤和光纤无源器件,以及半导体激光光源和高速半导体探测器构成的激光干涉测试系统,该系统可实时测量高频条件下微弱质点的速度和位移。对步进电机及冲击加载条件下,花岗岩表面的粒子速度及位移进行了测量。实验结果表明:该系统工作稳定,可用于高频发散弱应力波的检测;具有非接触测量、不用埋入、不干扰目标运动,测试精度高等优点。 展开更多

关键词 激光技术 位移干涉仪 粒子速度 应力波

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电爆炸驱动小飞片速度测量技术 被引量：2

9

作者 李涛 翁继东 +3 位作者 王治平 张军 李强 蒲正美 《高能量密度物理》 2007年第2期55-57,61,共4页

新型测速系统（全光纤位移干涉仪，AFDI）中，激光距探头小于1mm时，散焦直径小于0．1mm。系统在不需要任何光学辅助装置的条件下，可直接测量电爆炸驱动的小直径飞片（φ0．5mm、φ0．7mm）的速度历史曲线，本文中实测的最高速度为3．1... 新型测速系统（全光纤位移干涉仪，AFDI）中，激光距探头小于1mm时，散焦直径小于0．1mm。系统在不需要任何光学辅助装置的条件下，可直接测量电爆炸驱动的小直径飞片（φ0．5mm、φ0．7mm）的速度历史曲线，本文中实测的最高速度为3．15mm／μs。 展开更多

关键词 电爆炸 小飞片 测速 全光纤位移干涉仪 电格尼公式

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微型药量爆炸容器的测量技术研究

10

作者 唐孝容 谭多望 +1 位作者 汪斌 李剑峰 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期402-405,418,共5页

介绍一种利用现代光通讯技术发展的单模光纤和光纤无源器件,以及半导体激光光源和高速半导体探测器构成的激光微位移干涉测试系统。对冲击加载条件下,花岗岩表面的粒子速度及位移进行了测量。实验结果表明:该系统可实时测量高频条件下... 介绍一种利用现代光通讯技术发展的单模光纤和光纤无源器件,以及半导体激光光源和高速半导体探测器构成的激光微位移干涉测试系统。对冲击加载条件下,花岗岩表面的粒子速度及位移进行了测量。实验结果表明:该系统可实时测量高频条件下微弱质点的速度和位移。 展开更多

关键词 激光技术 位移干涉仪 应力波度 粒子速

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小型电爆阀性能裕度表征与可靠性评估研究

11

作者 邓坤秀 陈栋 +1 位作者 徐勇 梁浩 《火工品》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期19-21,59,共4页

针对小型电爆阀,提出了一种采用阀芯尾速表征小型电爆阀性能裕度,并基于阀芯尾速统计分析评估其功能可靠性的方法。采用光纤位移干涉仪精确获得阀芯尾速,可避克测量误差过大给工程实际评估带来较大的不确定性。本方法试验样本需求少,使... 针对小型电爆阀,提出了一种采用阀芯尾速表征小型电爆阀性能裕度,并基于阀芯尾速统计分析评估其功能可靠性的方法。采用光纤位移干涉仪精确获得阀芯尾速,可避克测量误差过大给工程实际评估带来较大的不确定性。本方法试验样本需求少,使试验评定电爆阀可靠性成为可能,能够有效满足工程需要。 展开更多

关键词 电爆阀 性能裕度 可靠性评估 光纤位移干涉仪

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Fiber Optic Displacement Sensor

12

作者 WANG Guirong(Yanshan University. Qinhuangdao 066004, CHN) 《Semiconductor Photonics and Technology》 CAS 1996年第3期219-222,共4页

A low finenesse Fabry-Perot interferometric displacement sensor has been developed and tested. With using a high stability He-Ne laser and perfect signal processing circuits, noise level of 0. 01nm equivalent to refle... A low finenesse Fabry-Perot interferometric displacement sensor has been developed and tested. With using a high stability He-Ne laser and perfect signal processing circuits, noise level of 0. 01nm equivalent to reflector displacement was obtained in a bandwidth of 0-1 kHz. 展开更多

关键词 Optical Fiber INTERFEROMETER DISPLACEMENT

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激光干涉测速技术在内弹道弹丸速度测量中的应用研究 被引量：11

13

作者 王德田 彭其先 +5 位作者 刘俊 蒙建华 刘寿先 陈光华 刘乔 邓向阳 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期133-137,共5页

利用任意反射面激光干涉测速（VISAR）系统以及全光纤位移干涉仪（FDI）,测量了线膛炮弹丸速度,获得了线膛炮弹丸在0~491μs内从零加速到140 m/s的速度历史,弹丸运动了20.7 mm,出炮口时的弹丸速度为817 m/s。实验结果表明,影响激光干涉... 利用任意反射面激光干涉测速（VISAR）系统以及全光纤位移干涉仪（FDI）,测量了线膛炮弹丸速度,获得了线膛炮弹丸在0~491μs内从零加速到140 m/s的速度历史,弹丸运动了20.7 mm,出炮口时的弹丸速度为817 m/s。实验结果表明,影响激光干涉测速技术在内弹道测量中应用的主要因素是炮口烟。研究结果对于深入探索激光干涉测速技术在内弹道测量中的应用有重要的参考意义。 展开更多

关键词 内弹道 速度测量 VISAR 光纤位移干涉仪 线膛炮

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位移传感器可以自补偿空气折射率

14

作者 施志果 罗山 《激光与光电子学进展》 CSCD 1996年第4期30-31,共2页

位移传感器可以自补偿空气折射率位移干涉仪面对的问题之一是测量通道上空气折射率的变化。当温度、压力和湿度发生变化时，基准单位长度也随之变化。瑞士电子和微型技术中心已研制成单块干涉位移传感器，它能自补偿空气折射率的起伏。... 位移传感器可以自补偿空气折射率位移干涉仪面对的问题之一是测量通道上空气折射率的变化。当温度、压力和湿度发生变化时，基准单位长度也随之变化。瑞士电子和微型技术中心已研制成单块干涉位移传感器，它能自补偿空气折射率的起伏。在工业环境中位移干涉仪有个技术问题... 展开更多

关键词 位移传感器 位移干涉仪 激光器 空气折射率 补偿

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纳秒激光冲击加载的全过程诊断 被引量：1

15

作者 李俊 李加波 +3 位作者 周显明 王翔 翁继东 李剑峰 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期369-374,共6页

与传统的冲击加载方式相比,激光驱动试样具有微尺寸(直径小于1mm,厚度约10μm)、超短作用过程(纳秒量级)等特点,但其速度变化历史的实时诊断颇为困难,因此发展适用于激光驱动的高时空分辨率的实时测试技术是十分重要和有价值的。采用桌... 与传统的冲击加载方式相比,激光驱动试样具有微尺寸(直径小于1mm,厚度约10μm)、超短作用过程(纳秒量级)等特点,但其速度变化历史的实时诊断颇为困难,因此发展适用于激光驱动的高时空分辨率的实时测试技术是十分重要和有价值的。采用桌面式脉冲Nd:YAG激光器作为加载平台,发展了激光加载下的小焦点多普勒光纤探针测量系统(焦斑直径约200μm,时间分辨力约50ps),成功实现了从激光脉冲驱动微尺寸飞片飞行直至撞击Z-切石英试样的全过程实时诊断。实验结果显示,将6μm厚Al箔飞片驱动至2.48km/s时,撞击Z-切石英试样的粒子速度为1.27km/s,与Hugoniot理论计算结果相符,表明该测试技术是可靠、有效的;多层薄膜靶结构设计(基底/烧蚀层/硅油/Al箔)可提升激光与靶物质的能量耦合效率,使飞片保持更好的宏观完整性。为开展超短脉冲激光加载下材料动态特性研究提供了一种有效的技术途径。 展开更多

关键词 激光驱动冲击波 多普勒位移干涉仪 速度演化历史

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