自混合干涉论文_段长城,孙悟,王言涛,顾浩

导读:本文包含了自混合干涉论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:多普勒,测量,激光,光纤,反馈,速度,快速。

自混合干涉论文文献综述

段长城,孙悟,王言涛,顾浩[1](2019)在《高斯光束反馈下多重激光自混合干涉特性分析》一文中研究指出多重激光自混合干涉是多重光反馈引起一次和二次反馈光引发二级干涉条纹的干涉现象。文中利用孔阑传输线的分析方法,将高斯光束在外腔中二次反射过程等效为光束依次穿过一系列同轴孔阑的传输过程。根据高斯光束在孔阑上的光强分布,将作为激光器的前端面作为边界条件,积分得到一次和二次反馈光强,推导高斯光束反馈下的多重激光自混合干涉公式,进一步模拟分析外腔长度与二级干涉条纹幅度的相互关系,并进行实验验证。结果表明减小外腔长度有助于增大二级干涉条纹幅度,增强多重激光自混合干涉。(本文来源于《阜阳师范学院学报(自然科学版)》期刊2019年04期)

王韵致,谢芳,陈龙辉,徐海波,李明佳[2](2019)在《基于光纤叁波长激光自混合干涉的绝对距离测量系统》一文中研究指出研究了一种基于光纤叁波长激光自混合干涉的绝对距离测量系统.系统中的光纤激光器包含叁个独立的激光谐振腔,每个激光谐振腔都有作为增益介质的掺铒光纤,叁个激光谐振腔利用光纤光栅作为反射镜及波长选择元件,光纤激光器能同时发出无模竞争的频率和功率都稳定的叁波长激光.利用叁波长激光的自混合干涉,以及干涉信号的相位小数重合方法,实现绝对距离测量.为实现绝对距离测量,叁个波长中两相邻波长间距应为相等.实验中,两相邻波长间距约为10nm.系统对公称高度为11mm修正值不大于2.7μm的台阶高度进行测量,测量结果为11.000 059mm.对13.000 090mm绝对距离重复测量20次的标准差为4.4nm.(本文来源于《光子学报》期刊2019年09期)

黄琳[3](2019)在《基于全光纤自混合干涉测振技术的电机状态监测》一文中研究指出无损检测,又称为非破坏性检测,通常被定义为在不破坏被测对象物理特性、化学特性,并能够保证其几何完整性的情况下,通过分析由对象内部异常或缺陷引起的磁、电、光、声、热等反应的变化,确定缺陷的存在,掌握缺陷的特征并评估损坏程度。无损检测具有非接触、无损伤、高精度、高效率的工作特点,可很好地适用于电机的状态监测系统中。在实际情况下,导致电机故障的因素多种多样,只有根据故障特点选择适当的无损检测技术,才能够有效地监测电机特定位置的状态。本文重点针对电机的机械故障,研究基于全光纤自混合干涉的无损检测技术,设计传感器对电机振动信号进行采集,提出基于信号正交分解的时域解调技术,并将其用于采集到信号的分析与处理,实时重构电机的振动状态。本文首先介绍了电机状态监测的研究现状与发展趋势,从电机状态监测的任务出发,详细的介绍了电机状态监测的方法与手段,对各种检测手段进行对比分析,重点研究激光自混合干涉测振技术。其次研究了电机两种主要的故障类型,对于电机的电磁故障,研究定子电流检测技术对于各类电磁故障的应用原理。对于电机的机械故障,研究振动检测技术中接触式传感器的弊端以及非接触式自混合干涉传感器的优势。对自混合干涉理论进行研究,构建其在全光纤情况下的理论模型,设计全光纤自混合干涉传感器。提出基于信号正交分解的时域解调技术对自混合信号进行处理,该项技术能够实现目标物体在非保偏环境下的高精度重构。最后为验证理论的可行性,设计了简易的电机状态监测系统,对设计的全光纤自混合干涉传感器进行适用性验证,并将其与提出的信号处理技术相结合,实时重构电机在不同机械故障下的振动情况。实验结果表明,该技术在电机的状态监测中具有可行性,可为后续的电机故障诊断提供良好的技术支持。(本文来源于《东北石油大学》期刊2019-06-10)

李昊燃[4](2019)在《基于激光自混合散斑干涉的转速测量》一文中研究指出随着石油行业的快速发展,工业上对进行油井作业的石油设备的稳定性和使用寿命的要求也越加严格。在石油设备中旋转部件的旋转速度成为影响设备稳定性和使用寿命的重要因素,所以在石油设备投产前与应用时对设备中旋转部件的转速进行标定和检测尤为重要,这时对无损且精度较高的转速测量装置产生了迫切的需要。本文提出基于激光自混合散斑干涉的转速测量,通过对自混合散斑信号的处理,完成对表面粗糙的旋转物体转速的测量,有望实现对石油设备中旋转器件的转速监测及标定。激光自混合散斑干涉是将自混合干涉与散斑效应相结合。当携带粗糙物体表面运动信息的散斑信号反馈回激光腔内时,形成自混合散斑干涉,可以完成对粗糙物体速度的测量。通过对自混合散斑干涉信号的处理进行物体物理性质的测量,克服了传统接触式测量的复杂性,通过采用更少的组件,降低了器件成本。基于自混合散斑干涉转速测量的方法具有测量装置更加紧凑、简易,非接触,易准直的优点,同时对物体的测量具有较高的精度。本文基于叁腔镜F-P腔模型建立自混合散斑干涉的理论模型,并对自混合散斑干涉信号的形成机理进行说明。通过对自混合散斑干涉理论的分析,提出通过对自混合散斑信号进行快速傅里叶变换以及自相关谱求解的两种信号处理方法对采集到的自混合散斑信号进行频移提取,通过对频移的分析可以确定物体的转速。首先从理论上证明了两种方法的有效性,其次基于这两种方法搭建基于自混合散斑干涉的粗糙物体转速测量平台,在测速实验中实现了对粗糙转盘的旋转速度的测量,说明了该两种方法的可行性与有效性。最后,本文提出一种基于单光双腔的自混合散斑干涉测量双转盘转速的方法,即利用一个激光器实现对两个独立转盘进行转速测量的方法。文中,从理论及实验证上证明了该方法的可行性。单光双腔自混合散斑干涉既简化了实验装置,同时又能够对两个旋转物体进行速度测量,该装置在对石油设备转速测量与标定上有一定应用的前景。(本文来源于《东北石油大学》期刊2019-05-21)

常玲[5](2019)在《自混合干涉系统中散斑效应及位移测量算法的研究》一文中研究指出光反馈自混合干涉(Optical Feedback Self-Mixing Interference,简称OFSMI)效应是指激光器发出的光被物体表面散射或反射之后,其中一部分光耦合至谐振腔内与腔内激光产生混合(干涉),调制激光器输出功率的现象。但是,通常被测物表面是粗糙的,OFSMI信号会受到散斑效应的影响。它虽然带有被测物体的表面特征,但散斑的存在会显着降低OFSMI信号并导致信号幅度的变化以及测量系统参数的变化(如光反馈水平C值的变化),导致测量精度的降低。要想得到精确的位移,需对得到的OFSMI信号进行预处理。受散斑影响的OFSMI信号体现了被测物体产生较大位移时干涉信号的特点和被测物表面特征,故对受散斑影响的OFSMI信号的研究,在光反馈自混合干涉位移测量、振动测量以及物体表面形貌测量等传感测量方面具有一定的理论意义及应用前景。本文主要研究散斑处理及位移测量算法,该算法具有简单有效、大量程位移测量、精度高等特点。对于被测物体的振动频率可能发生变化的情况,本文采用归一化LMS算法对振动频率发生变化的实测信号进行滤波。主要的工作内容如下:(1)受散斑影响的OFSMI信号的位移重构算法设计。为了获得较高精度的位移测量,提出了一种基于包络转换检测的算法,能够正确提取和处理受散斑影响的OFSMI信号。实验结果表明:该算法不仅能处理OFSMI信号中的散斑效应,还能够在时域中识别物体的运动方向,即使在0(27)C(27)0.2的弱反馈机制条件下也可辨别物体的移动方向;该算法为OFSMI信号提供了62nm的测量精度,斑点诱导调制深度为20.33,可恢复10~(-6)m到10~(-3)m范围内的位移,提高了位移测量的精度,可用于较大量程位移测量。(2)针对被测物体振动频率发生变化的情况,为提高物体位移测量精度,采用归一化LMS算法对其干涉信号进行滤波。仿真结果发现:当被测物体的振动频率发生变化后,归一化LMS自适应滤波器的权值系数能够在较小的数量级(10~(-3))内迅速调整为合适的值,其滤波效果与处理单一频率的效果几乎无差别。(3)条纹计数位移测量算法的硬件设计。本文基于条纹计数算法的理论模型,提出了一种条纹计数位移测量的数字信号处理集成化模块的设计方案。使用System Generator开发工具,在Simulink环境下对数字信号处理模块进行设计,整合所有模块设计,对仿真数据源和实测数据源进行了仿真检测,检测证明了硬件能够正确地实现基于条纹计数的位移测量算法。(本文来源于《郑州大学》期刊2019-05-01)

郭晴,叶会英[6](2019)在《基于奇异值分解的自混合干涉信号降噪方法》一文中研究指出构建光反馈自混合干涉理论模型,通过Matlab仿真分析验证理论模型的正确性。利用奇异值分解的方法确定Hankle矩阵,对矩阵进行奇异值分解,构造逼近矩阵对含噪自混合干涉信号进行降噪处理。在适度反馈机制下,选取不同的光反馈水平因子C值进行仿真。对降噪前后信号波形进行仿真分析,实验结果表明奇异值分解改善了信号的光滑性,起到了降噪的效果;通过对降噪前后所测位移精度的对比,精度的提高表明奇异值分解的降噪方法在自混合干涉信号噪声处理方面的有效性。(本文来源于《现代电子技术》期刊2019年09期)

高丙坤,李昊燃,青晨[7](2019)在《基于自混合散斑干涉的转速测量》一文中研究指出基于自混合散斑干涉的转速测量,提出一种新型的转速测量方法。激光自混合散斑系统作为测量和参考光,利用自混合散斑信号的频谱来提取物体运动时自混合散斑信号发生的频移,实现转速的测量。利用F-P腔及快速傅里叶变换对理论进行分析及实验验证,实验结果表明方法可以精确的实现测量转速,误差在2%以内。(本文来源于《光学技术》期刊2019年02期)

张冠蕾[8](2019)在《全固态激光器自混合干涉振动测量系统设计》一文中研究指出微振动测量是工程技术领域重要的研究方向,常用的微振动测量方法是利用光的干涉进行非接触式无损测量。激光自混合干涉(Self-Mixing Interference,SMI)测量以结构简单、灵敏度高、耐腐蚀、稳定运行在恶劣环境下等多种优势,引起微振动测量领域专家学者浓厚的研究兴趣。与常用的半导体激光器相比,全固态激光器具有频率稳定性高、能量存储能力强、线宽窄等优点,成为激光自混合干涉微振动测量系统的首选光源,因此设计并开发全固态激光器自混合干涉微振动测量系统具有广阔的工程应用前景。论文的主要研究内容包括以下几方面:首先,在综述激光自混合干涉测量技术研究现状的基础上,设计了用于低频微纳米量级振动测量的二极管端面泵浦Nd:YAG微片激光器自混合干涉测量方案,建立了SMI振动测量的数学模型,并进行了数值仿真,仿真结果表明了 SMI模型的有效性和微振动测量方案的可行性;其次,建立了二极管端面泵浦Nd:YAG微片激光器自混合干涉微振动传感实验系统,并进行了实验研究,实验获得了性能稳定的自混合干涉信号;设计了自混合干涉调理电路,包括电流电压转换、信号放大、滤波等电路,并对其进行功能测试,测试结果表明,调理电路设计合理,能够对SMI信号提供良好的预处理;最后,设计了基于FPGA的SPI串行数据采集与传输系统和自混合干涉振动测量算法,经数据处理后求得微振动的频率和幅值。在现有实验条件下,频率测量范围为30~200 Hz,振幅测量范围为0~15μm,测量频率的相对误差不超过0.63%,测量振幅的相对误差不超过9.36%。达到了预期实验目标。综上所述,本论文设计的全固态激光器自混合干涉微振动测量方案可行。该项研究是一种具有实用意义,且价格相对低廉的高精度微振动测量系统设计,为以后进一步开展微振动测量研究与应用奠定了基础。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-03-01)

张秀艳,顾婉莹,刘珈池[9](2018)在《自混合干涉测速中的信号处理方法研究》一文中研究指出对自混合干涉信号进行分析时,传统的傅里叶变换是全局分析,无法获得速度随时间变化的信息,为了解决这个问题,提出了基于分段傅里叶变换的方法对速度进行重构。首先通过提取频谱峰值得到多普勒频移随时间变化的曲线,然后通过判断条纹方向和速度计算公式,得出了速度随时间变化的曲线,最后搭建了自混合干涉测速系统对所提算法进行了验证。结果表明,重构的速度相对误差小于4%,且该算法计算过程简单,无需额外增加光路或电路元件,具有自混合干涉系统光路简单、自准直、结构紧凑等优点。(本文来源于《自动化技术与应用》期刊2018年12期)

张秀艳,刘珈池,顾婉莹[10](2018)在《基于分段傅里叶变换的激光自混合干涉速度测量》一文中研究指出在利用激光自混合干涉进行速度测量时,为解决傅里叶变换在求解物体做非匀速运动时无法获得其速度随时间变化的情况,提出了基于分段傅里叶变换的方法对速度曲线进行重构。首先根据物体运动的参数,确定分段傅里叶变换窗口的大小。然后通过提取频谱峰值获得每一段傅里叶变换的多普勒频移,从而得到多普勒频移随时间变化的曲线,最后通过条纹方向的判断和速度计算公式,即可求解出物体速度随时间变化的曲线。仿真结果表明,在弱反馈和适度反馈下,该方法简单易实现,具有较高的测量精度,重构的相对误差小于2%。(本文来源于《国外电子测量技术》期刊2018年11期)

自混合干涉论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

研究了一种基于光纤叁波长激光自混合干涉的绝对距离测量系统.系统中的光纤激光器包含叁个独立的激光谐振腔,每个激光谐振腔都有作为增益介质的掺铒光纤,叁个激光谐振腔利用光纤光栅作为反射镜及波长选择元件,光纤激光器能同时发出无模竞争的频率和功率都稳定的叁波长激光.利用叁波长激光的自混合干涉,以及干涉信号的相位小数重合方法,实现绝对距离测量.为实现绝对距离测量,叁个波长中两相邻波长间距应为相等.实验中,两相邻波长间距约为10nm.系统对公称高度为11mm修正值不大于2.7μm的台阶高度进行测量,测量结果为11.000 059mm.对13.000 090mm绝对距离重复测量20次的标准差为4.4nm.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

自混合干涉论文参考文献

[1].段长城,孙悟,王言涛,顾浩.高斯光束反馈下多重激光自混合干涉特性分析[J].阜阳师范学院学报(自然科学版).2019

[2].王韵致,谢芳,陈龙辉,徐海波,李明佳.基于光纤叁波长激光自混合干涉的绝对距离测量系统[J].光子学报.2019

[3].黄琳.基于全光纤自混合干涉测振技术的电机状态监测[D].东北石油大学.2019

[4].李昊燃.基于激光自混合散斑干涉的转速测量[D].东北石油大学.2019

[5].常玲.自混合干涉系统中散斑效应及位移测量算法的研究[D].郑州大学.2019

[6].郭晴,叶会英.基于奇异值分解的自混合干涉信号降噪方法[J].现代电子技术.2019

[7].高丙坤,李昊燃,青晨.基于自混合散斑干涉的转速测量[J].光学技术.2019

[8].张冠蕾.全固态激光器自混合干涉振动测量系统设计[D].西安理工大学.2019

[9].张秀艳,顾婉莹,刘珈池.自混合干涉测速中的信号处理方法研究[J].自动化技术与应用.2018

[10].张秀艳,刘珈池,顾婉莹.基于分段傅里叶变换的激光自混合干涉速度测量[J].国外电子测量技术.2018

论文知识图

自混合干涉信号波形转折点分布叁组不同自混合干涉信号波形转...光反馈自混合干涉效应实验装置...中可以看出,二重反馈之间的非准直相位...实验信号波形(上边正弦波为PZT驱动信...3正弦相位调制型自混合干涉仪信号...

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自混合干涉论文_段长城,孙悟,王言涛,顾浩
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