一种爆炸火焰燃烧速度和温度测量装置及测量方法

    公开(公告)号:CN110487134A

    公开(公告)日:2019-11-22

    申请号:CN201910723646.5

    申请日:2019-08-07

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及爆炸场的测试分析领域,更具体而言,涉及一种爆炸火焰燃烧速度和温度测量装置及测量方法。采用高速CCD能够对爆炸火焰进行高速清晰成像,对爆炸火焰图像进行分析比较,实现爆炸火焰燃烧速度的测量分析;采用超高速光谱分析技术,核心在于采用弹光调制干涉模块,具有微秒量级的超高速干涉信号获取速度,能够实现爆炸燃烧光谱测量。该测量装置及方法获得爆炸火焰的燃烧场图像和光谱信息,能够同时实现爆炸火焰燃烧速度和温度的测量,并且实现了燃烧速度和温度的非接触遥测、无运动部件、抗震性好、环境适应性强。该爆炸火焰燃烧速度和温度的测量装置及方法,稳定、快速、环境适应性强和具备遥测能力的爆炸场火焰燃烧速度和温度同时测量。

    一种基于MEMS微振镜和光栅的微型光谱成像装置

    公开(公告)号:CN110095187A

    公开(公告)日:2019-08-06

    申请号:CN201910413641.2

    申请日:2019-05-17

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于光谱成像装置技术领域,具体涉及一种基于MEMS微振镜和光栅的微型光谱成像装置,包括依次设置的MEMS二维扫描振镜、MEMS一维扫描振镜和高速光电点探测器,所述MEMS一维扫描振镜上设有光栅;目标光依次经过MEMS二维扫描振镜和MEMS一维扫描振镜后被高速光电点探测器探测,通过MEMS二维扫描振镜进行二维扫描,通过带光栅的MEMS一维扫描振镜进行光谱扫描,结合高速光电点探测器实现光谱成像。该装置无需阵列探测器和复杂的光学系统就可实现对被测目标的光谱成像多维信息测量,该系统具有体积小、结构简单、功耗小、稳定性好的优点。

    一种弹光调制和电光调制联用的电压传感装置及检测方法

    公开(公告)号:CN109342807A

    公开(公告)日:2019-02-15

    申请号:CN201811541880.8

    申请日:2018-12-17

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及电压测量领域,具体涉及一种弹光调制和电光调制联用的电压传感装置及检测方法,以弹光调制技术为基础,将待测电压对电光晶体引入的相位差实现快速、高灵敏的探测,实现实时快速的电压传感;电光传感元件选用单轴电光晶体,以光轴方向通光,提高了电压传感装置的温度稳定性;信号处理基于数字锁相放大技术实现。信号采集和数字锁相均由同一个FPGA控制完成,并且弹光调制器的LC谐振高压驱动电路的输入信号也由FPGA提供,保证了参考信号与调制基频信号同频,同源,提高了信号处理的精度;本发明由计算机完成锁相数据处理,最终求解得出待测电压,进而进行存储和显示,本发明测量灵敏度和精度较高,无运动部件,成本较低,利于工业自动化集成。

    一种弹光调制傅里叶变换光谱的定标方法

    公开(公告)号:CN107290057B

    公开(公告)日:2018-08-31

    申请号:CN201710572176.8

    申请日:2017-07-13

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及弹光调制傅里叶变换光谱仪中,弹光调制干涉信号经过离散傅里叶变换后,频谱的定标方法,包括:在弹光调制傅里叶变换光谱仪中,采用单色激光作为参考,测量激光干涉图的最大光程差,以此最大光程差为参数,实现重建光谱的频谱定标;但是所测最大光程差是与入射光的波长、晶体的折射率相关的。因此,以参考激光测量的最大光程差实现重建光谱定标时,需要进行校正;校正时采用公式,对各个离散点的折射率进行校正。由于公式中的n0(N)、fc(N)均为未知量,在校正过程中,采用f(N)代替fc(N),计算fc(N)所对应的折射率,然后实现频率坐标的校正。校正后的频率再通过实验进行引入误差的二次校正。最后基于所重建的光谱强度值和校正的离散频率值,实现重建光谱的定标。

    一种用于激光投影系统的静态消散斑装置

    公开(公告)号:CN105676478B

    公开(公告)日:2018-08-07

    申请号:CN201610227827.5

    申请日:2016-04-13

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及激光显示技术领域,更具体而言,涉及一种用于激光投影系统的静态消散斑装置,具体是一种结合角度多样性和空间平均的非运动式有效减少或消除激光投影显示系统中散斑的静态装置;该装置只需在投影镜头的出瞳面上放置设计好的静态多孔掩模板,无需对激光投影系统做任何改变,就可通过非运动方式实现角度多样性和空间平均的激光散斑减少;本发明包括:激光器、散射片、会聚透镜、多孔掩模板和屏幕,所述激光器、散射片、会聚透镜、多孔掩模板和屏幕依次排列,所述激光器将激光束通过散射片散射后经会聚透镜收集并由多孔掩模板分成不同区域以不同角度成像在屏幕上;本发明主要应用在激光投影方面。

    一种弹光调制和电光调制级联测微小线性双折射的装置

    公开(公告)号:CN105136681B

    公开(公告)日:2017-07-25

    申请号:CN201510549341.9

    申请日:2015-08-31

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及线性双折射测量的技术领域,具体涉及一种弹光调制和电光调制级联测微小线性双折射的装置;提供一种高速、高精度、高灵敏、操作方便可控、稳定性好和成本低的微小线性双折射的测量装置;检测激光经准直后,依次通过起偏器、弹光调制器、待测量样品和电光调制器,最后经检偏出射到光电探测器,检测信号,经低通滤波得到直流项,并经FPGA数字锁相得到弹光调制基频项数据,直流项数据连同基频项数据传入计算机,最后计算机完成线性双折射数据处理,存储和显示;本发明主要应用在弹光偏振调制方面,能够同时获取线性双折射的幅值和方向,无需机械调节,工作稳定,便于工业化集成,为线性双折射测量及相关应用领域提供了新理论和新方法。

    一种基于自适应Group Lasso的红外光谱波长选择方法

    公开(公告)号:CN104964943B

    公开(公告)日:2017-07-18

    申请号:CN201510279002.3

    申请日:2015-05-28

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及红外光谱波长技术领域,更具体而言,涉及一种基于凸优化理论的新型红外光谱波长选择方法,是一种采用Group Lasso方法、无需知道光谱分块先验知识的自适应波长选择方法;本发明将红外光谱波长筛选问题转化为一个Group Lasso稀疏优化问题,充分利用红外光谱的稀疏结构先验知识,自适应确定分块大小,同时采用Shooting快速算法计算稀疏解,并对稀疏解进行Belsley共线性检验,剔除其中贡献较小的波长点;该方法具备计算量小、可调参数少、鲁棒性强等优点,从而可以有效降低模型的复杂度,提升模型的泛化性能,可以广泛应用于固相、液相和气相的红外光谱波长选择领域中。

    一种提高AOTF成像空间分辨率和光谱分辨率的方法

    公开(公告)号:CN104977084B

    公开(公告)日:2017-03-29

    申请号:CN201510391690.2

    申请日:2015-07-06

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及AOTF光谱成像技术领域,涉及一种提高AOTF成像空间分辨率和光谱分辨率的方法;提出一种采用多次迭代去逼近真值的优化算法,在某波长下,将CCD成像的每个象元得到的光强减去由于光谱和衍射角展宽的干扰光,从而获得光强真值,该真值是经过多次迭代获得,因此方法将AOTF获得的二维图像和一维光谱的数据立方经过多次迭代来提高最终的成像空间分辨率和光谱分辨率;首先对AOTF衍射角展宽进行测量,然后对AOTF衍射光谱展宽进行测量,经过上述两者的测量得出衍射效率η(xi+m,yj,λk,mdλ);通过AOTF光谱成像获得被测目标在CCD的象元(xi,yj)探测的光强I0(xi,yj,λk);通过公式进行多次迭代;本发明主要应用在AOTF光谱成像方面。

    一种用于激光投影系统的静态消散斑装置

    公开(公告)号:CN105676478A

    公开(公告)日:2016-06-15

    申请号:CN201610227827.5

    申请日:2016-04-13

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及激光显示技术领域,更具体而言,涉及一种用于激光投影系统的静态消散斑装置,具体是一种结合角度多样性和空间平均的非运动式有效减少或消除激光投影显示系统中散斑的静态装置;该装置只需在投影镜头的出瞳面上放置设计好的静态多孔掩模板,无需对激光投影系统做任何改变,就可通过非运动方式实现角度多样性和空间平均的激光散斑减少;本发明包括:激光器、散射片、会聚透镜、多孔掩模板和屏幕,所述激光器、散射片、会聚透镜、多孔掩模板和屏幕依次排列,所述激光器将激光束通过散射片散射后经会聚透镜收集并由多孔掩模板分成不同区域以不同角度成像在屏幕上;本发明主要应用在激光投影方面。

    一种弹光调制和电光调制级联的相位调制型椭偏仪

    公开(公告)号:CN105241820A

    公开(公告)日:2016-01-13

    申请号:CN201510659110.3

    申请日:2015-10-13

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及椭偏参数分析的技术领域,更具体而言,涉及一种弹光调制和电光调制级联的相位调制型椭偏仪,实现了一种高精度、高灵敏度、高重复性、高速率和无需机械调节的椭偏测量;该椭偏仪是基于弹光调制和电光调制的组合偏振调制技术和数字锁相处理信号技术实现的;检测光源经缩束后,依次通过起偏器、待测样品、电光调制器、弹光调制器,最后经检偏器出射到光电探测器,检测信号经FPGA数字锁相得到弹光调制倍频项数据,并传入计算机完成待测样品的椭偏参数处理,存储和显示;该椭偏仪测量速率快、工作稳定,便于工业化集成,为椭偏参数的测量及相关应用领域提供了新理论和新方法。

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