基于多光束激光外差法和扭摆法测量微冲量的方法

    公开(公告)号:CN102252794A

    公开(公告)日:2011-11-23

    申请号:CN201110144769.7

    申请日:2011-05-31

    Inventor: 李彦超 王春晖

    Abstract: 基于多光束激光外差法和扭摆法测量微冲量的方法,涉及在扭摆法测量微冲量的方法。本发明解决了现有外差干涉法测量技术中测量信息解调之后只能够获得单一待测参数,测量效率和精度都不高的问题。本发明所述的测量方法,采用脉冲激光器轰击位于扭摆系统中的工质靶,然后通过光学系统测量扭摆系统的微小转动角,进而获得工质靶所受到的微冲量。本发明基于激光外差技术和多普勒效应,将待测转动角信息加载到外差信号的频率差中,经信号解调后可以同时得到多个待测参数值,经加权平均处理可以提高待测参数的测量精度。以PVC+2%C为工质,采用本发明所述的测量方法测量该工质与激光作用产生的微冲量,结果表明:该测量的最大相对误差小于0.5%。

    多光束激光外差二次谐波测量杨氏模量的方法

    公开(公告)号:CN102221502A

    公开(公告)日:2011-10-19

    申请号:CN201110145176.2

    申请日:2011-05-31

    Abstract: 多光束激光外差二次谐波测量杨氏模量的方法,涉及一种测量杨氏模量的方法。它解决了现有采用多光束激光外差测量杨氏模量的方法存在的由于激光外差拍频信号采集效果差、信号处理速度慢导致的测量精度较低的问题。它通过在光路中引入振镜,根据多普勒效应使不同时刻入射的光信号附加了一个光频,因此经过平面反射镜k次反射的光和k+2次反射光透过薄玻璃板后在满足干涉的条件下,产生多光束外差二次谐波信号,从而将待测信息成功地调制在中频外差二次谐波信号的频率差中。在测量样品杨氏模量的过程中,在频域得到了包含金属长度变化量的频率值,经信号解调后得到样品长度随砝码质量的变化量,计算可以获得样品的杨氏模量。本发明适用于测量杨氏模量。

    一种2μm全光纤相干激光多普勒测风雷达系统

    公开(公告)号:CN101825713A

    公开(公告)日:2010-09-08

    申请号:CN200910217407.9

    申请日:2009-12-24

    Inventor: 王春晖 李彦超

    CPC classification number: Y02A90/19

    Abstract: 一种2μm全光纤相干激光多普勒测风雷达系统,其系统由2μm离轴卡塞格伦光学天线系统、2μm激光光束分光系统、2μm种子注入激光器放大级、2μm监测探测器系统和2μm平衡式外差探测系统构成。弥补了自由空间光路存在环境干扰的缺陷,克服了散粒噪声对外差接收信噪比的影响,解决了2μm全光纤相干激光多普勒测风雷达系统全光纤小型化的问题,使2μm全光纤相干激光多普勒测风雷达系统结构更加紧凑,此外,本发明还具有激光对于人眼安全、光路采用柔性光纤器件连接、可操作性强、稳定性好、成本低、实时性好、有效测量距离远和测量(测速和测距)精度高等特点,在相干激光多普勒测风雷达领域具有很高的实用价值。

    多普勒振镜正弦调制多光束激光外差二次谐波测量激光入射角度的装置及方法

    公开(公告)号:CN102221356B

    公开(公告)日:2014-03-12

    申请号:CN201110145115.6

    申请日:2011-05-31

    Inventor: 王春晖 李彦超

    Abstract: 多普勒振镜正弦调制多光束激光外差二次谐波测量激光入射角度的装置及方法,它涉及一种测量激光入射角度的装置及方法。它为解决现有激光外差动态测角法在测量激光入射角度时存在采集激光差频信号质量差和信号处理的运算速度慢的问题而提出。振镜做简谐振动;打开激光器;通过信号处理系统连续采集光电探测器输出的电信号,并对采集到的差频信号进行处理,根据激光外差信号的频率与激光入射至已知厚度的玻璃板的折射角的比例系数,获得待测的入射角。它具有采集激光差频信号质量高,信号处理的运算速度快的优点。它可广泛应用于超精密测量、检测、加工设备、激光雷达系统。

    多普勒振镜正弦调制多光束激光外差测量杨氏模量的装置及方法

    公开(公告)号:CN102353593B

    公开(公告)日:2013-09-04

    申请号:CN201110144764.4

    申请日:2011-05-31

    Abstract: 多普勒振镜正弦调制多光束激光外差测量杨氏模量的装置及方法,属于杨氏模量检测技术领域。它解决了采用传统的外差干涉技术测杨氏模量由于只能得到单一的待测参数值而使测量精度低的问题。本发明装置由H0固体激光器、振镜、四分之一波片、偏振分束镜、薄玻璃板、平面反射镜、会聚透镜、光电探测器、振镜驱动电源和信号处理系统组成;本发明方法将待测金属丝与砝码连接,对其施加拉力F;打开H0固体激光器及振镜的驱动电源,信号处理系统连续采集光电探测器输出的电信号,获得薄玻璃板和平面反射镜之间的距离参数,记录该距离参数,多次增加砝码的质量M,计算获取杨氏模量值。本发明适用于杨氏模量的测量。

    多普勒振镜正弦调制多光束激光外差二次谐波测量磁致伸缩系数的装置及方法

    公开(公告)号:CN102253001B

    公开(公告)日:2013-04-24

    申请号:CN201110144796.4

    申请日:2011-05-31

    Inventor: 王春晖 李彦超

    Abstract: 多普勒振镜正弦调制多光束激光外差二次谐波测量磁致伸缩系数的装置及方法,它涉及一种多普勒振镜正弦调制多光束激光外差二次谐波测量磁致伸缩系数的装置及方法。它为了解决现有的激光外差测量技术在测量磁致伸缩系数存在的采集激光差频信号质量较差,信号处理的运算速度慢的问题而提出。将待测样品退磁,设置平面反射镜和薄玻璃的位置,打开H0固体激光器,信号处理系统连续采集所检测的二次谐波信号并处理光电探测器输出的电信号,得到平面反射镜和不计厚度薄玻璃板之间的距离变化量,并获得待测样品的磁致伸缩系数:它具有采集激光差频信号质量高,信号处理的运算速度快的优点。它可广泛应用于超精密测量、检测、加工设备、激光雷达系统。

    基于多光束激光外差二次谐波法与扭摆法测量微冲量的方法

    公开(公告)号:CN102322997B

    公开(公告)日:2012-12-26

    申请号:CN201110145053.9

    申请日:2011-05-31

    Abstract: 基于多光束激光外差二次谐波法与扭摆法测量微冲量的方法,涉及一种测量微冲量的方法。它解决了现有采用多光束激光外差测量微冲量的方法由于激光差频信号采集效果差、信号处理的运算速度慢导致的测量精度较低的问题。本发明采用多光束激光外差二次谐波法应用在微冲量测量方法中,将微冲量的测量转化为扭摆的摆角的测量,通过对平面标准镜厚度的测量可以间接得到待测摆角信息,有效的提高了测量的精度,在转动角度较小(小于5°)时,所测的冲量与入射角成线性关系,测量误差小于0.5%,能够满足激光微推力器冲量测量的要求,为评估激光微推力器的性能提供了很好的测量手段。

    多光束激光外差二次谐波测量杨氏模量的方法

    公开(公告)号:CN102221502B

    公开(公告)日:2012-10-31

    申请号:CN201110145176.2

    申请日:2011-05-31

    Abstract: 多光束激光外差二次谐波测量杨氏模量的方法,涉及一种测量杨氏模量的方法。它解决了现有采用多光束激光外差测量杨氏模量的方法存在的由于激光外差拍频信号采集效果差、信号处理速度慢导致的测量精度较低的问题。它通过在光路中引入振镜,根据多普勒效应使不同时刻入射的光信号附加了一个光频,因此经过平面反射镜k次反射的光和k+2次反射光透过薄玻璃板后在满足干涉的条件下,产生多光束外差二次谐波信号,从而将待测信息成功地调制在中频外差二次谐波信号的频率差中。在测量样品杨氏模量的过程中,在频域得到了包含金属长度变化量的频率值,经信号解调后得到样品长度随砝码质量的变化量,计算可以获得样品的杨氏模量。本发明适用于测量杨氏模量。

    多普勒振镜正弦调制多光束激光外差测量磁致伸缩系数的装置及方法

    公开(公告)号:CN102353915A

    公开(公告)日:2012-02-15

    申请号:CN201110145089.7

    申请日:2011-05-31

    Abstract: 多普勒振镜正弦调制多光束激光外差测量磁致伸缩系数的装置及方法,属于微位移检测技术领域。它解决了现有磁致伸缩系数的测量方法的测量精度不能够满足超精密测量要求的问题。本发明使平面反射镜和不计厚度薄玻璃板相互平行、等高,并使不计厚度薄玻璃板与平面反射镜的反射面之间的距离d为mm,打开振镜的驱动电源使振镜开始做简谐振动;通过信号处理系统采集光电探测器输出的电信号,并对采集到的信号进行处理,获得平面反射镜和不计厚度薄玻璃板之间的距离变化量,根据该距离变化量获得待测铁镍合金样品的磁致伸缩系数。本发明适用于测量铁磁体的磁致伸缩系数。

    多普勒振镜正弦调制多光束激光外差二次谐波测量微冲量的方法

    公开(公告)号:CN102353491A

    公开(公告)日:2012-02-15

    申请号:CN201110144731.X

    申请日:2011-05-31

    Inventor: 王春晖 李彦超

    Abstract: 多普勒振镜正弦调制多光束激光外差二次谐波测量微冲量的方法,它涉及一种测量微冲量的方法。它为解决现有激光外差法在测量微冲量时存在采集激光差频信号质量差和信号处理的运算速度慢的问题而提出。脉冲激光器发出脉冲激光激励工质靶产生等离子体喷射使标准梁的横梁转动;打开H0固体激光器和振镜的驱动电源,振镜在驱动电源作用下做简谐运动,并对不同时刻入射到振镜前表面的光频进行调制;信号处理系统在扭摆系统摆动过程中连续采集光电探测器发出的信号,并对连续获得的所有信号进行处理,获得标准梁的横梁所受到的微冲量I;它具有采集的激光差频信号质量高和信号处理的运算速度快的突出优点。

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