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飞秒相干反斯托克斯拉曼散射光谱测温研究进展
1
作者
云胜
章媛
+9 位作者
张盛
张志斌
邓岩岩
田亮
刘照虹
刘硕
张勇
王雨雷
吕志伟
夏元钦
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期901-909,共9页
当今世界大约90%的能量供应都是由燃烧生成的。在燃烧场中,火焰的温度影响着场中各种组分链式反应的途径和浓度,获取燃烧场温度信息可以为提高燃料燃烧效率,改进燃烧装置的设计提供重要的支撑依据。随着我国在航空、航天和航海这类高端...
当今世界大约90%的能量供应都是由燃烧生成的。在燃烧场中,火焰的温度影响着场中各种组分链式反应的途径和浓度,获取燃烧场温度信息可以为提高燃料燃烧效率,改进燃烧装置的设计提供重要的支撑依据。随着我国在航空、航天和航海这类高端制造业领域的不断发展,各种大型燃气轮机和超声速发动机的研发进入加速期,此类燃烧装置产生的火焰具有高温、高压、湍流超声速和持续时间短等特点。传统的接触式测温法难以对这类湍流燃烧场进行温度测量,近年以激光光谱法为代表的非接触式测温技术逐渐走向成熟,并获得了广泛地应用。与超短脉冲相结合的飞秒相干反斯托克斯拉曼散射光谱测温技术凭借可提供高时间分辨率(每秒可提供上千个测温数据)、高测温精度和高测温灵敏度等优势而被应用到各种高温、湍流等复杂燃烧场景温度诊断中。文章概述了飞秒相干反斯托克斯拉曼散射测温技术的基本原理,综述了该技术在稳态火焰、加热气体、模拟燃气轮机等燃烧环境中测温工作的研究进展,简要介绍了飞秒时间分辨相干反斯托克斯拉曼光谱的研究和应用,着重介绍了可以实现毫秒量级时间分辨率的飞秒啁啾探测脉冲相干反斯托克斯拉曼散射测温技术和混合飞秒/皮秒相干反斯托克斯拉曼散射测温技术的基本原理和应用进展。指出了三种测温技术的优缺点,并提出飞秒相干反斯托克斯拉曼散射测温技术目前需要关注并解决的技术问题,主要为在高温高压湍流燃烧等极端条件下实现高精度CARS光谱高保真反演出温度信息,以及高温高压湍流燃烧场极端条件下如何获得高信噪比CARS信号的问题。展望了今后的发展趋势:通过高时间分辨的测量,获得湍流火焰中温度的瞬时演化规律,并建立各种复杂火焰的温度演化信息数据库,为研究各种发动机机理提供支撑。
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关键词
飞秒激光
相干
反
斯托克斯
拉曼
散射光
谱
高温湍流燃烧场
温度测量
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职称材料
单模光纤分布式喇曼温度传感系统设计
被引量:
5
2
作者
国兵
牟志华
+1 位作者
姜明顺
隋青美
《光通信研究》
北大核心
2009年第4期47-49,63,共4页
文章作者在对光纤背向喇曼散射温度效应进行理论分析的基础上,对基于反斯托克斯/斯托克斯散射光强比值型的光纤分布式喇曼温度传感系统作了详细的研究,对系统主要器件的要求进行了计算,研制了基于单模光纤的5 km分布式温度传感器。实验...
文章作者在对光纤背向喇曼散射温度效应进行理论分析的基础上,对基于反斯托克斯/斯托克斯散射光强比值型的光纤分布式喇曼温度传感系统作了详细的研究,对系统主要器件的要求进行了计算,研制了基于单模光纤的5 km分布式温度传感器。实验表明,系统能精确地进行分布式测温,温度分辨率为1℃,空间分辨率为2 m。
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关键词
分布式传感器
喇曼
散射
反斯托克斯散射光
斯托克斯
散射光
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职称材料
基于光学参量振荡器的高分辨率CARS光谱研究
3
作者
卢一鑫
赵小霞
吕印庄
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第7期761-765,共5页
提出了一种基于三硼酸锂(LBO)晶体的飞秒绿色泵浦光学参量振荡器(OPO),其采用飞秒525 nm绿光光纤激光器作为泵浦源。OPO产生的信号光其可调谐的光谱范围由780~940 nm,光功率可达到250 m W以上;闲频光可调谐范围从1630~1190 nm,光功...
提出了一种基于三硼酸锂(LBO)晶体的飞秒绿色泵浦光学参量振荡器(OPO),其采用飞秒525 nm绿光光纤激光器作为泵浦源。OPO产生的信号光其可调谐的光谱范围由780~940 nm,光功率可达到250 m W以上;闲频光可调谐范围从1630~1190 nm,光功率可达到300 m W以上。利用本系统可在波数为1330 cm-1和6650 cm-1之间进行相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)光谱测量。由于脉冲啁啾,光谱分辨率达到100 cm-1,与时间带宽限制脉冲激励源相比,分辨率达到后者的2.5倍。
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关键词
光学参量振荡器
三硼酸锂晶体
相干
反
斯托克斯
拉曼
散射光
谱
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职称材料
题名
飞秒相干反斯托克斯拉曼散射光谱测温研究进展
1
作者
云胜
章媛
张盛
张志斌
邓岩岩
田亮
刘照虹
刘硕
张勇
王雨雷
吕志伟
夏元钦
机构
河北工业大学先进激光技术研究中心
河北省先进激光与装备重点实验室
河北工业大学能源与环境工程学院
哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家重点实验室
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期901-909,共9页
基金
国家自然科学基金项目(61975050,62075056)
河北省自然科学基金项目(F2021202055)
天津市自然科学基金项目(20JCZDJC00430)资助。
文摘
当今世界大约90%的能量供应都是由燃烧生成的。在燃烧场中,火焰的温度影响着场中各种组分链式反应的途径和浓度,获取燃烧场温度信息可以为提高燃料燃烧效率,改进燃烧装置的设计提供重要的支撑依据。随着我国在航空、航天和航海这类高端制造业领域的不断发展,各种大型燃气轮机和超声速发动机的研发进入加速期,此类燃烧装置产生的火焰具有高温、高压、湍流超声速和持续时间短等特点。传统的接触式测温法难以对这类湍流燃烧场进行温度测量,近年以激光光谱法为代表的非接触式测温技术逐渐走向成熟,并获得了广泛地应用。与超短脉冲相结合的飞秒相干反斯托克斯拉曼散射光谱测温技术凭借可提供高时间分辨率(每秒可提供上千个测温数据)、高测温精度和高测温灵敏度等优势而被应用到各种高温、湍流等复杂燃烧场景温度诊断中。文章概述了飞秒相干反斯托克斯拉曼散射测温技术的基本原理,综述了该技术在稳态火焰、加热气体、模拟燃气轮机等燃烧环境中测温工作的研究进展,简要介绍了飞秒时间分辨相干反斯托克斯拉曼光谱的研究和应用,着重介绍了可以实现毫秒量级时间分辨率的飞秒啁啾探测脉冲相干反斯托克斯拉曼散射测温技术和混合飞秒/皮秒相干反斯托克斯拉曼散射测温技术的基本原理和应用进展。指出了三种测温技术的优缺点,并提出飞秒相干反斯托克斯拉曼散射测温技术目前需要关注并解决的技术问题,主要为在高温高压湍流燃烧等极端条件下实现高精度CARS光谱高保真反演出温度信息,以及高温高压湍流燃烧场极端条件下如何获得高信噪比CARS信号的问题。展望了今后的发展趋势:通过高时间分辨的测量,获得湍流火焰中温度的瞬时演化规律,并建立各种复杂火焰的温度演化信息数据库,为研究各种发动机机理提供支撑。
关键词
飞秒激光
相干
反
斯托克斯
拉曼
散射光
谱
高温湍流燃烧场
温度测量
Keywords
Femtosecond laser
Coherent Anti-Stokes Raman Scattering spectroscopy
High-temperature turbulent combustion field
Temperature measurement
分类号
O433.1 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
单模光纤分布式喇曼温度传感系统设计
被引量:
5
2
作者
国兵
牟志华
姜明顺
隋青美
机构
日照职业技术学院机电工程学院
山东大学控制科学与工程学院
出处
《光通信研究》
北大核心
2009年第4期47-49,63,共4页
基金
山东省自然科学基金资助项目(Z2006G06)
山东省高等学校优秀青年教师国内访问学者经费资助项目
文摘
文章作者在对光纤背向喇曼散射温度效应进行理论分析的基础上,对基于反斯托克斯/斯托克斯散射光强比值型的光纤分布式喇曼温度传感系统作了详细的研究,对系统主要器件的要求进行了计算,研制了基于单模光纤的5 km分布式温度传感器。实验表明,系统能精确地进行分布式测温,温度分辨率为1℃,空间分辨率为2 m。
关键词
分布式传感器
喇曼
散射
反斯托克斯散射光
斯托克斯
散射光
Keywords
distributed sensor
Raman scattering
anti-Stokes scattered light
Stokes scattered light
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于光学参量振荡器的高分辨率CARS光谱研究
3
作者
卢一鑫
赵小霞
吕印庄
机构
西安文理学院应用物理研究所
出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第7期761-765,共5页
基金
陕西省教育厅课题(No.2013JK0620)资助
文摘
提出了一种基于三硼酸锂(LBO)晶体的飞秒绿色泵浦光学参量振荡器(OPO),其采用飞秒525 nm绿光光纤激光器作为泵浦源。OPO产生的信号光其可调谐的光谱范围由780~940 nm,光功率可达到250 m W以上;闲频光可调谐范围从1630~1190 nm,光功率可达到300 m W以上。利用本系统可在波数为1330 cm-1和6650 cm-1之间进行相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)光谱测量。由于脉冲啁啾,光谱分辨率达到100 cm-1,与时间带宽限制脉冲激励源相比,分辨率达到后者的2.5倍。
关键词
光学参量振荡器
三硼酸锂晶体
相干
反
斯托克斯
拉曼
散射光
谱
Keywords
OPO
LBO Crystal
CARS Spectroscopy
分类号
O433 [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
飞秒相干反斯托克斯拉曼散射光谱测温研究进展
云胜
章媛
张盛
张志斌
邓岩岩
田亮
刘照虹
刘硕
张勇
王雨雷
吕志伟
夏元钦
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
单模光纤分布式喇曼温度传感系统设计
国兵
牟志华
姜明顺
隋青美
《光通信研究》
北大核心
2009
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于光学参量振荡器的高分辨率CARS光谱研究
卢一鑫
赵小霞
吕印庄
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2015
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