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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。
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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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职称材料
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。
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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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职称材料
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。
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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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职称材料
光纤位移干涉仪测高速漫反射面速度误差分析
被引量:
2
4
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。
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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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职称材料
题名
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
徐海斌
张德志
钟方平
马艳军
李焰
刘峻岭
机构
中国科学技术大学精密机械与精密仪器系
西北核技术研究所
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2013年第1期102-107,共6页
基金
国防预研基金
文摘
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。
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
Keywords
optical-fiber displacement interferometer
laser Doppler effect
STFF
SHPB
steel cylinder explosive experiment
分类号
O384 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
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
吴建荣
刘寿先
刘俊
蒙建华
彭其先
陈光华
刘乔
机构
中国工程物理研究院流体物理研究所
中国科学技术大学
出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第1期105-108,共4页
基金
中国工程物理研究院预研基金项目(20050434)
文摘
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。
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
Keywords
mechanics of explosion
fiber displacement interferometer
optical Doppler effect
explosively-driven metal plate
heterodyne technique
optical circulator
分类号
O384 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
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
机构
中国工程物理研究院流体物理研究所
出处
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第10期86-89,共4页
基金
中国工程物理研究院预研基金项目(20050434)
文摘
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。
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
Keywords
Doppler effect
direction-judgable fiber displacement interferometer
heterodyne technique
3×3 fiber coupler
EDFA
分类号
O436.1 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
光纤位移干涉仪测高速漫反射面速度误差分析
被引量:
2
4
作者
吴建荣
李泽仁
王德田
刘寿先
机构
中国工程物理研究院流体物理研究所
出处
《光电工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第8期35-40,144,共7页
基金
中国工程物理研究院基金资助项目(20050434)
文摘
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。
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
Keywords
laser Velocimetry
fiber displacement interferometer
phase error
optical beam propagation
diffuse surface
分类号
O436.1 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
光纤位移干涉仪的研制及其在Hopkinson压杆实验中的应用
杨军
王克逸
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
15
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
光纤位移干涉仪在爆轰加载飞片速度测量中的应用
王德田
李泽仁
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
13
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
可判向光纤位移干涉仪在振动测量中的应用
王德田
李泽仁
彭其先
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2009
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
光纤位移干涉仪测高速漫反射面速度误差分析
吴建荣
李泽仁
王德田
刘寿先
《光电工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008
2
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职称材料
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