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低精细度光纤法布里-珀罗干涉位移测量模型分析
1
作者 张靖 王建波 +4 位作者 殷聪 金涛 毕文文 刘璐 孔明 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第6期291-303,共13页
光纤法布里-珀罗干涉仪具有体积小、分辨率高和稳定性好的特点,在光纤位移传感领域中具有广泛应用潜力。文中分析了四种典型构型的低精细度光纤法布里-珀罗干涉仪在位移测量中的性能表现、干涉信号特性以及影响规律,为新型传感器头的设... 光纤法布里-珀罗干涉仪具有体积小、分辨率高和稳定性好的特点,在光纤位移传感领域中具有广泛应用潜力。文中分析了四种典型构型的低精细度光纤法布里-珀罗干涉仪在位移测量中的性能表现、干涉信号特性以及影响规律,为新型传感器头的设计开发提供理论与实验支撑。研究结合准直和聚焦两种位移传感模式,评估工作距离、目标反射物的反射率与倾斜角度对不同构型传感器头性能的影响。采用1550 nm激光器,结合仿真与实验,评估不同构型传感器头的干涉信号质量、角度容限及测量范围,重点探讨了目标反射物的反射率、倾斜角和工作距离对性能的影响。实验结果表明,在准直模式下,高反射率目标可通过自对准机制实现超过±0.5°的角度容限,测量范围超60 mm;低反射率目标对倾斜角变化高度敏感,倾斜角超过0.1°时,对比度降至0.2。聚焦模式对目标倾斜角度容限较高,对低反射率目标的角度容限可达±0.75°,工作距离内对比度保持在0.9以上。高反射率目标在散焦模式下,对比度峰值约为1.0。仿真数据与实验数据之间的差异小于5%,证明了模型的可靠性。实验结果表明,通过适当调整传感器头结构,可以满足不同应用需求,为新型传感器头的设计和测试流程提供指导。 展开更多
关键词 测量 计量学 光纤法布里-珀罗干涉仪 位移测量 光纤传感 干涉模型
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固体隙法布里-珀罗干涉仪成像特性仿真研究
2
作者 潘海涛 陆家加 +4 位作者 龚秋成 王天才 朱亚军 张斌 谭中奇 《激光技术》 北大核心 2025年第3期356-362,共7页
法布里-珀罗(F-P)干涉仪多采用气体隙F-P腔结构,常受腔镜调节、稳定性、体积等因素的限制,为了解决上述问题,利用固体隙F-P腔结构进行了改进。基于多光束干涉理论对固体隙F-P干涉仪开展仿真研究,对各级次干涉条纹峰值位置和半峰全宽位... 法布里-珀罗(F-P)干涉仪多采用气体隙F-P腔结构,常受腔镜调节、稳定性、体积等因素的限制,为了解决上述问题,利用固体隙F-P腔结构进行了改进。基于多光束干涉理论对固体隙F-P干涉仪开展仿真研究,对各级次干涉条纹峰值位置和半峰全宽位置进行了求解,分析了固体隙F-P腔的腔长、反射率和介质折射率3个因素对固体隙F-P干涉仪的成像质量影响,并根据需求加工了一块16 mm厚的固体隙F-P腔样品。结果表明,1级条纹峰值位置偏差优于5个像素点,其它级次条纹偏差均优于2个像素点,两者吻合性较好。该工作初步验证了固体隙结构在干涉仪成像中的适用性和可扩展性,完成了固体隙F-P干涉仪的基础理论探索,并为固体隙F-P干涉仪的相关研发工作提供了参考。 展开更多
关键词 光学设计 光学检测 法布里-珀罗干涉仪 固体隙法布里-珀罗腔 多光束干涉理论
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一种基于法布里-珀罗干涉原理的高精度位移传感器
3
作者 陈艺征 唐艳 +3 位作者 蒋西平 鞠登峰 梁云 龙英凯 《传感技术学报》 北大核心 2025年第5期765-769,共5页
提出并论证了一种基于非本征法布里-珀罗干涉原理(EFPI)的光纤位移传感器,具有高达20 mm的量程和±0.1μm的分辨率。该传感器的关键特性是通过斜面结构,将较大的位移变化量转化为较小的干涉腔长变化量,使得当位移变化20 mm时,干涉... 提出并论证了一种基于非本征法布里-珀罗干涉原理(EFPI)的光纤位移传感器,具有高达20 mm的量程和±0.1μm的分辨率。该传感器的关键特性是通过斜面结构,将较大的位移变化量转化为较小的干涉腔长变化量,使得当位移变化20 mm时,干涉腔长的变化量不超过0.6 mm;而且该传感器具有极好的线性度和较小的温度灵敏度。该新型光纤位移传感器具有良好的机械鲁棒性、结构简单、寿命长、成本低和高分辨率等优点,有望在水利、建筑和岩土工程等领域的结构缝测量中得到应用。 展开更多
关键词 位移传感器 法布里-珀罗干涉 光纤 斜面结构
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基于法布里-珀罗干涉仪的液体折射率传感器
4
作者 黄会玲 陈婧婷 +1 位作者 胡锦 江超 《激光杂志》 北大核心 2025年第5期34-40,共7页
为了满足工业生产中对高灵敏度折射率传感器的需求,利用两个法布里-珀罗干涉仪(FPI_(1)和FPI_(2))级联构成一款高灵敏度的液体折射率传感器。FPI_(1)和FPI_(2)均由单模光纤、多模光纤和毛细管拼接而成。FPI_(1)的毛细管侧壁上利用飞秒... 为了满足工业生产中对高灵敏度折射率传感器的需求,利用两个法布里-珀罗干涉仪(FPI_(1)和FPI_(2))级联构成一款高灵敏度的液体折射率传感器。FPI_(1)和FPI_(2)均由单模光纤、多模光纤和毛细管拼接而成。FPI_(1)的毛细管侧壁上利用飞秒激光钻了两个微孔,形成开放通道,使被测量的溶液能够进入FPI_(1)的F-P腔。当F-P腔中液体折射率发生变化时,导致FPI_(1)的光谱发生线性漂移,解调光谱漂移量可以获得液体折射率值。将FPI_(2)和FPI_(1)级联后产生游标效应能够将FPI_(1)的灵敏度放大。实验测得FPI_(1)的折射率灵敏度为-110.61 nm/RIU,游标效应传感器的折射率灵敏度为-1 072.72 nm/RIU,灵敏度提高了9.7倍。该传感器结构简单,容易制造,灵敏度高,在环境监测等领域具有优势。 展开更多
关键词 光纤折射率传感器 法布里-珀罗干涉仪 石英毛细管 氯化钠溶液 游标效应
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法布里-珀罗干涉仪在远程探测领域的应用
5
作者 金康 张楠 刘冰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1801-1812,共12页
远程光谱探测是人类探索大尺寸空间和物质的重要手段,在天文、气象、深海等领域发挥着重要的作用,但收集远程光谱对光谱仪的性能也提出了很高的要求。根据Jacquinot提出的光谱性能评价标准,相较于其他光谱系统(光栅光谱仪,棱镜光谱仪等)... 远程光谱探测是人类探索大尺寸空间和物质的重要手段,在天文、气象、深海等领域发挥着重要的作用,但收集远程光谱对光谱仪的性能也提出了很高的要求。根据Jacquinot提出的光谱性能评价标准,相较于其他光谱系统(光栅光谱仪,棱镜光谱仪等),法布里-珀罗(F-P)干涉仪通光孔径大、多光束干涉的光谱分辨能力强,使其在远程弱光探测领域有着天然的优势。从1914年法布里本人第一次将F-P干涉仪用于天文观测以来,F-P干涉仪已被广泛应用于远程光谱测量领域,并逐渐发展出各种改进型F-P干涉仪。传统F-P干涉仪在远程探测领域主要面临三个问题:自由光谱范围窄,大孔径的F-P干涉仪装调难度大,环状干涉结构能量分散。随着探测需求的不断提升和科学技术的长足进步,解决方案也应运而生,本文介绍了三种典型的改进型F-P干涉仪,分别是:增加自由光谱范围的级联F-P干涉仪,适用于极端环境下的旋转扫描F-P干涉仪以及将能量分散的干涉圆环转换为能量集中的干涉直线的F-P干涉系统(CLIO)。对F-P干涉仪在气象、天文、深海等领域中的重要应用进行了系统的总结。在气象学领域,介绍了用于大气中层和热层风速测量的大口径F-P干涉仪,测量大气中的痕量气体及其同位素体的德国海森堡高精细度F-P干涉仪;在天文学领域,介绍了由美国威斯康星大学设计、用于研究星际物质发射线的级联F-P干涉仪;在海洋学领域,介绍了国内F-P干涉仪测量布里渊散射的主要应用实例:2004年北京师范大学设计的水下布里渊散射系统,2021年上海交通大学设计的星载布里渊散射系统等;在大气污染检测领域,介绍了南开大学设计的F-P干涉仪用于测量飞秒激光远程光丝NaCl气溶胶荧光光谱。最后提出光谱识别精度,热稳定性是未来F-P干涉仪应用在远程光谱测量领域需要进一步突破的难点。 展开更多
关键词 法布里-珀罗干涉仪 远距离弱信号探测 天文学 气象学 海洋学
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基于光纤法布里-珀罗干涉仪的高灵敏微压传感技术研究
6
作者 杨迪 邢美华 +2 位作者 刘钦朋 刘波 闫诚 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第5期787-793,800,共8页
光纤传感器在电池安全监测领域的应用日益增多。针对储能电池内部气压变化微小难以测量的问题,基于光纤法布里-珀罗(Fabry-Pérot,FP)腔体端面镀膜的结构模型,研讨了膜厚、有效半径和腔长之间的关系,深入探究了三者之间的相互制约... 光纤传感器在电池安全监测领域的应用日益增多。针对储能电池内部气压变化微小难以测量的问题,基于光纤法布里-珀罗(Fabry-Pérot,FP)腔体端面镀膜的结构模型,研讨了膜厚、有效半径和腔长之间的关系,深入探究了三者之间的相互制约及理论基础,设计了一种小型化、高灵敏度和高精度的光纤微压传感器。制备了气压灵敏度-239.836 nm/MPa、线性度0.998的微压传感器,其在100 kPa压强范围内表现出良好的线性和稳定性。该传感器结构紧凑、制作简单且成本低,具备较高的灵敏度和优异的压强响应特性。 展开更多
关键词 光纤压强传感器 光纤法布里-珀罗干涉 聚二甲基硅氧烷(PDMS)
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基于法布里-珀罗干涉仪的瑞利散射测速技术研究 被引量：10
7
作者 陈力 杨富荣 +3 位作者 苏铁 鲍伟义 齐新华 陈爽 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期201-204,共4页
基于法布里-珀罗干涉仪的干涉瑞利散射测速技术原理,结合种子注入Nd∶YAG脉冲激光器、ICCD相机和高光谱分辨法布里-珀罗干涉仪,建立了一套干涉瑞利散射速度测量系统,系统的速度测量准确度为10m/s.对拉瓦尔喷管产生的超声速自由射流开展... 基于法布里-珀罗干涉仪的干涉瑞利散射测速技术原理,结合种子注入Nd∶YAG脉冲激光器、ICCD相机和高光谱分辨法布里-珀罗干涉仪,建立了一套干涉瑞利散射速度测量系统,系统的速度测量准确度为10m/s.对拉瓦尔喷管产生的超声速自由射流开展干涉瑞利散射速度测量,得到气流的流动速度为366m/s.在不需要外加任何示踪粒子的条件下,利用流场气体分子本身的瑞利散射,实现了对超声速流场速度的非接触测量. 展开更多
关键词 法布里-珀罗干涉仪 瑞利散射 超声速流动 速度 测量
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变间隙法布里-珀罗干涉式长波红外光谱成像系统 被引量：6
8
作者 张芳 高教波 +3 位作者 王楠 赵宇洁 吴江辉 郑雅卫 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期203-209,共7页
干涉式长波红外光谱成像技术以其独特的工作原理和谱段特性,在众多领域具有广泛的应用前景。为解决仪器小型化、轻量化问题,研究了一种基于变间隙法布里-珀罗(F-P)干涉仪的新型长波红外光谱成像系统。在分析系统工作原理的基础上,研究... 干涉式长波红外光谱成像技术以其独特的工作原理和谱段特性,在众多领域具有广泛的应用前景。为解决仪器小型化、轻量化问题,研究了一种基于变间隙法布里-珀罗(F-P)干涉仪的新型长波红外光谱成像系统。在分析系统工作原理的基础上,研究了确定F-P干涉腔两反射面的反射率、变间隙干涉腔的楔角等主要参数的理论依据;搭建了实验系统,得到了整个装置对黑体宽波段热辐射的响应;通过将系统测得的聚丙烯薄膜的透过率曲线与高精度光谱辐射计测量结果进行比较,结果显示系统光谱分辨率满足理论设计要求。研究表明:该系统能够有效满足长波红外光谱成像系统的轻便化、小型化的需求。 展开更多
关键词 变间隙 法布里-珀罗干涉仪 长波红外 光谱成像系统
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高斯光束斜入射法布里-珀罗干涉腔后的反射光强分布 被引量：5
9
作者 刘木林 叶志请 +3 位作者 闵秋应 刘晓山 吴木生 柯强 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1510-1514,共5页
基于多光束干涉原理,推导了高斯光束斜入射法布里-珀罗干涉仪后的反射光强表达式.在此基础之上数值研究了入射角对高斯光束的反射特性的影响.研究结果表明:当法布里-珀罗干涉腔的腔长满足反共振时,随着入射角的增大,反射光的光强分散,... 基于多光束干涉原理,推导了高斯光束斜入射法布里-珀罗干涉仪后的反射光强表达式.在此基础之上数值研究了入射角对高斯光束的反射特性的影响.研究结果表明:当法布里-珀罗干涉腔的腔长满足反共振时,随着入射角的增大,反射光的光强分散,峰值强度下降后呈现出幅度衰减的波动;峰值位置随着入射角的增大,呈现出幅度越来越小的振荡偏移;光斑大小随入射角的增大,呈现出幅度减小的振荡. 展开更多
关键词 高斯光束 法布里-珀罗干涉仪 斜入射 反射光强分布 半波损失
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光纤法布里-珀罗干涉仪高温传感器研究进展 被引量：11
10
作者 李爱武 单天奇 +4 位作者 国旗 潘学鹏 刘善仁 陈超 于永森 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期609-624,共16页
光纤法布里-珀罗干涉仪高温传感器具有体积小、制作简单、灵敏度高、耐高温和抗电磁干扰等优点,广泛应用于航空航天、能源工业及环境监测等领域。本文首先介绍了光纤法布里-珀罗干涉仪高温传感器的传感原理、传感性能、传感特性和制备... 光纤法布里-珀罗干涉仪高温传感器具有体积小、制作简单、灵敏度高、耐高温和抗电磁干扰等优点,广泛应用于航空航天、能源工业及环境监测等领域。本文首先介绍了光纤法布里-珀罗干涉仪高温传感器的传感原理、传感性能、传感特性和制备方法。然后对其温度、压力和应变的灵敏度和测量范围等特征参数进行了归纳。总结了光纤法布里-珀罗干涉仪高温传感器的国内外研究进展及性能参数。介绍了光纤法布里-珀罗干涉仪传感器温度和压力的交叉敏感问题及解决方法和基于不同种类光纤的法布里-珀罗干涉仪高温传感特性。针对近几年光纤法布里-珀罗干涉仪高温传感器的研究进展,介绍了多种用于双参数测量的光纤法布里-珀罗干涉仪高温传感器。最后对光纤法布里-珀罗干涉仪高温传感器的未来发展趋势和前景进行了展望。 展开更多
关键词 光纤法布里-珀罗干涉仪 高温传感器 高温压力测量
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扫描式法布里-珀罗干涉仪测量高空大气风速 被引量：15
11
作者 赵正启 周小珊 艾勇 《应用光学》 CAS CSCD 2006年第6期558-562,共5页
为测量中低纬度地区250km高空大气风速,采用扫描式法布里-珀罗干涉仪记录250km高度附近的OI630nm气辉辐射谱线的干涉图像.通过对观测图像分析处理,用高斯函数匹配干涉条纹强度分布以确定干涉条纹强度中心的精确位置,进而求出谱线的多普... 为测量中低纬度地区250km高空大气风速,采用扫描式法布里-珀罗干涉仪记录250km高度附近的OI630nm气辉辐射谱线的干涉图像.通过对观测图像分析处理,用高斯函数匹配干涉条纹强度分布以确定干涉条纹强度中心的精确位置,进而求出谱线的多普勒频移,反演出经向和纬向风速.经过理论推导,求出F-P腔间距的漂移量对风速的影响,对反演风速进行修正.由风速随时间变化曲线得到在观测期间,经向风朝南,大小在4～67m/s间变化;纬向风朝东,大小在20～100m/s间变化,最小风速误差约为6m/s. 展开更多
关键词 高空大气风场 多普勒频移 法布里-珀罗干涉仪
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基于法布里-珀罗干涉仪的高灵敏度光纤传声器 被引量：3
12
作者 赵龙江 冯杰 +2 位作者 程进 冯晖 邹小平 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1294-1298,共5页
论文系统完整地描述了基于法布里-珀罗干涉仪的高灵敏度光纤传声器的研究,内容包括法布里-珀罗干涉仪、光强度解调和电压输出.根据基本原理分析和计算,通过对结构紧凑传感头、放大的自发辐射(ASE)宽带光源与密波分复用器(DWDM)选配组合... 论文系统完整地描述了基于法布里-珀罗干涉仪的高灵敏度光纤传声器的研究,内容包括法布里-珀罗干涉仪、光强度解调和电压输出.根据基本原理分析和计算,通过对结构紧凑传感头、放大的自发辐射(ASE)宽带光源与密波分复用器(DWDM)选配组合的相干光源以及跨阻和前置放大电路的设计,制作完成了光纤传声器.该光纤传声器具有高灵敏度值为247mV/Pa,在频率范围30Hz^4kHz内的平坦度小于2dB,以及高信噪比和低总谐波失真. 展开更多
关键词 法布里-珀罗干涉仪 光强解调 DWDM 光纤传声器 高灵敏度
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变间隙法布里-珀罗干涉仪光程差线性分析 被引量：4
13
作者 韩军 高波 +1 位作者 张芳 高教波 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期494-498,共5页
对于变间隙法布里-珀罗(F-P)干涉式成像光谱仪,空间干涉信息是否按光程差等间隔采样,即光程差与探测器像元位置之间是否是线性变化关系,直接决定了光谱数据处理的难易程度。经分析,变间隙法布里-珀罗干涉式光谱成像系统的光程差是干涉... 对于变间隙法布里-珀罗(F-P)干涉式成像光谱仪,空间干涉信息是否按光程差等间隔采样,即光程差与探测器像元位置之间是否是线性变化关系,直接决定了光谱数据处理的难易程度。经分析,变间隙法布里-珀罗干涉式光谱成像系统的光程差是干涉仪分光产生的两艾里斑的中心距离的函数,而两艾里斑中心距与探测器像元位置并非一直保持线性关系,与干涉仪楔角的取值有关。研究了不同楔角条件下光程差与探测器像元位置之间的关系曲线,结果表明,在任意楔角下,光程差与探测器阵列像元位置之间均保持良好的线性关系。长波红外变间隙F-P干涉式光谱成像系统与高精度光谱辐射计测得的特征峰位置重合度达100%。 展开更多
关键词 光谱成像系统 光程差 艾里斑 法布里-珀罗干涉仪 变间隙
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一种基于外腔式法布里-珀罗干涉仪的光纤加速度计 被引量：2
14
作者 王学锋 王明超 +1 位作者 唐才杰 何哲玺 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期800-804,共5页
研制了一种基于外腔式法布里-珀罗(F-P)干涉仪的光纤加速度计,理论分析了影响标度因数的结构参数,并利用有限元分析软件ANSYS对该结构进行仿真分析。F-P干涉仪由光纤端面和固定在弹性膜片上的反射镜组成,膜片上加工两圈花瓣状分布的弧... 研制了一种基于外腔式法布里-珀罗(F-P)干涉仪的光纤加速度计,理论分析了影响标度因数的结构参数,并利用有限元分析软件ANSYS对该结构进行仿真分析。F-P干涉仪由光纤端面和固定在弹性膜片上的反射镜组成,膜片上加工两圈花瓣状分布的弧形阵列。这种F-P干涉仪结构标度因数高、横向串扰小。经实验测定,该光纤加速度计标度因数为155.48 rad/g,与仿真分析结果基本吻合,交叉灵敏度仅为4.87×10^(-2) rad/g,分辨率为100mg,零位稳定性为125mg,提出了进一步提高性能的方法。 展开更多
关键词 光纤加速度计 弹性膜片 外腔式 法布里-珀罗干涉仪
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基于双法布里-珀罗干涉仪多纵模米散射多普勒激光雷达技术 被引量：2
15
作者 沈法华 徐菁苑 +5 位作者 范安冬 谢晨波 王邦新 杨亮亮 周慧 徐华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期181-190,共10页
提出了基于双法布里-珀罗干涉仪(FPI)的多纵模米散射多普勒激光雷达技术,分析了探测原理,并导出了径向风速和后向散射比测量误差公式。该技术要求多纵模激光源的纵模间隔与双FPI的自由谱间距相匹配,并将各纵模的中心频率锁定在双FPI周... 提出了基于双法布里-珀罗干涉仪(FPI)的多纵模米散射多普勒激光雷达技术,分析了探测原理,并导出了径向风速和后向散射比测量误差公式。该技术要求多纵模激光源的纵模间隔与双FPI的自由谱间距相匹配,并将各纵模的中心频率锁定在双FPI周期性频谱曲线的交叉点附近。详细分析了频率匹配误差引起的风速测量误差。在低风速区域,由频率匹配误差造成的风速测量误差增加的百分数EV随匹配误差的增大而迅速增大;频率匹配误差不变时,EV随风速增大而缓慢减小;当频率匹配误差小于10 MHz时,EV将小于5%。设定合理的大气模式和系统参数,对基于双FPI的多纵模米散射多普勒激光雷达的探测性能进行了仿真分析。结果表明:在0~10 km高度、0~50 m/s的径向风速范围内,当距离分辨率为30 m、时间分辨率为30 s、激光发射天顶角为30°时,系统白天和晚间的径向风速测量精度分别优于1.50 m/s和1.02 m/s;在无云条件下,系统白天和晚间的后向散射比相对测量精度分别优于6.57%和4.53%。 展开更多
关键词 激光雷达 大气风场 多纵模脉冲激光 法布里-珀罗干涉仪 米散射
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多因素影响下法布里-珀罗干涉仪透射频谱特性 被引量：4
16
作者 沈法华 夏益祺 +1 位作者 於爱爱 刘成林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1800-1805,共6页
法布里-珀罗(F-P)干涉仪是具有重要科研和实用价值的光学仪器,能广泛应用于光学鉴频、锁频以及光谱超精细结构的测量研究。然而,在实际应用中干涉仪的频谱特性将受到诸多因素的影响。从入射光束发散角、入射光频谱、干涉仪平板吸收损耗... 法布里-珀罗(F-P)干涉仪是具有重要科研和实用价值的光学仪器,能广泛应用于光学鉴频、锁频以及光谱超精细结构的测量研究。然而,在实际应用中干涉仪的频谱特性将受到诸多因素的影响。从入射光束发散角、入射光频谱、干涉仪平板吸收损耗、平板表面缺陷和不平行度等因素对F-P干涉仪频谱特性的影响做了深入的研究。在考虑了上述诸多实际因素情况下,理论上导出了F-P干涉仪的透射频谱函数的一般表达式;定量给出了由发散角引起的透射频谱整体平移量;提出了等效发射激光谱宽的概念,将入射光束发散角、入射光频谱、干涉仪平板表面缺陷和不平行度等对透射频谱的展宽效应合并处理,给出了定量的等效关系式。这些结果可为法布里-珀罗干涉仪的设计与应用提供借鉴。 展开更多
关键词 法布里-珀罗干涉仪 光束发散角 入射光频谱 表面缺陷 不平行度
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双法布里-珀罗干涉仪的非线性控制 被引量：3
17
作者 朱若谷 林敏 陈本永 《计量学报》 CSCD 北大核心 2000年第4期253-259,共7页
研究双法布里 珀罗干涉仪 (DFPI)的非线性控制 ,在所提出的补偿环境及其它影响因素的并行硬件仿真系统 (PSHS)基础上 ,进一步用描述函数方法讨论系统中主要环节 ,压电类器件和法布里 珀罗 (FP)干涉腔的非线性问题 ,包括对象的非线性... 研究双法布里 珀罗干涉仪 (DFPI)的非线性控制 ,在所提出的补偿环境及其它影响因素的并行硬件仿真系统 (PSHS)基础上 ,进一步用描述函数方法讨论系统中主要环节 ,压电类器件和法布里 珀罗 (FP)干涉腔的非线性问题 ,包括对象的非线性动态特性建模和控制系统的稳定性分析、控制器参数确定等 ,并且用现有装置验证了理论分析的结果。 展开更多
关键词 双法布里-珀罗干涉仪 非线性控制 稳定性分析
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基于双级联法布里-珀罗干涉仪多纵模测温激光雷达技术 被引量：1
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作者 沈法华 李薛康 +5 位作者 朱江月 谢晨波 王邦新 杨亮亮 周慧 徐华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期165-174,共10页
提出了基于双级联法布里-珀罗干涉仪(FPI)的多纵模高光谱分辨率测温激光雷达技术。分析了该技术的温度探测原理,并据此构建温度探测的理论模型,导出了温度和后向散射比测量误差公式。该技术要求多纵模激光发射源的纵模间隔与双级联FPI... 提出了基于双级联法布里-珀罗干涉仪(FPI)的多纵模高光谱分辨率测温激光雷达技术。分析了该技术的温度探测原理,并据此构建温度探测的理论模型,导出了温度和后向散射比测量误差公式。该技术要求多纵模激光发射源的纵模间隔与双级联FPI的自由谱间距相匹配,并将各纵模的中心频率锁定在前级FPI周期性频谱的峰值位置。详细分析了频率匹配误差和锁定误差引起的温度测量偏差,结果表明:后向散射比越大,相同的频率匹配误差和锁定误差引起的温度测量偏差就越大;频率匹配误差对温度测量的影响大,为保证低层大气温度测量准确,频率匹配误差和锁定误差应分别小于5 MHz和10 MHz。进一步给出了采用FPI腔长粗扫和细扫相结合的频率匹配校准方法和步骤。设定合理的系统参数,对基于双级联FPI的多纵模测温激光雷达系统的探测性能进行仿真分析。结果表明:在0~20 km高度范围内,通常匹配误差和锁定误差引起的温度测量偏差很小,在2 km以上可忽略不计;若出现云层、沙尘等,对应高度的温度测量偏差将会较大;垂直距离分辨率取30 m@0~12 km和60 m@12~20 km、时间分辨率取1 min时,白天和晚间由噪声引起的温度测量误差分别小于3.7 K和3.5 K,后向散射比相对测量误差分别小于0.40%和0.38%。 展开更多
关键词 激光雷达 大气温度 多纵模脉冲激光 法布里-珀罗干涉仪 瑞利散射
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基于光子晶体光纤的法布里-珀罗干涉传感器(英文) 被引量：4
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作者 饶云江 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期487-494,共8页
光子晶体光纤作为新一代光纤和传统光纤相比具有许多独特的优点,因此研究基于光子晶体光纤的传感器已成为光纤传感技术领域的一个热点。该文在国际上首次报道了系列基于光子晶体光纤的法布里-珀罗干涉传感器,包括基于空芯光子晶体光纤... 光子晶体光纤作为新一代光纤和传统光纤相比具有许多独特的优点,因此研究基于光子晶体光纤的传感器已成为光纤传感技术领域的一个热点。该文在国际上首次报道了系列基于光子晶体光纤的法布里-珀罗干涉传感器,包括基于空芯光子晶体光纤的法布里-珀罗干涉应变、温度传感器;基于实心单模光子晶体光纤的法布里-珀罗干涉温度、折射率传感器;基于飞秒和157nm激光器微加工制作的实心光子晶体光纤法布里-珀罗干涉高温应变传感器。这些新型光子晶体光纤干涉传感器具有对温度不敏感、精度高、可靠性好、耐恶劣环境等突出优点,可望在能源、交通、航天航空、生化等领域得到重要应用。 展开更多
关键词 光纤传感器 法布里-珀罗干涉仪 高温 激光微加工 光子晶体光纤 折射率 应变 温度
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中国山西地区法布里-珀罗干涉仪测风能力及数据质量检验
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作者 黄聪 余涛 +6 位作者 张效信 王劲松 吴谦 李陶 宗位国 敦金平 崔迎计 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期707-714,共8页
介绍了中国气象局山西岢岚大气观测站(39°N,112°E)法布里珀罗干涉仪(FPI)的基本构造、测风能力、程序处理流程、数据质量控制方法以及检验情况.岢岚观测站FPI可以观测892.0(OH)nm,557.7(OI)nm和630.0(OI)nm波长处气辉谱线的... 介绍了中国气象局山西岢岚大气观测站(39°N,112°E)法布里珀罗干涉仪(FPI)的基本构造、测风能力、程序处理流程、数据质量控制方法以及检验情况.岢岚观测站FPI可以观测892.0(OH)nm,557.7(OI)nm和630.0(OI)nm波长处气辉谱线的多普勒移动,分别计算对应87 km,97 km和250 km高度处的大气风速和大气温度,可给出中间层顶区域及热层风的大气潮汐和扰动情况.采用水平风模型(HWM)输出结果进行交叉检验,对FPI测风数据质量进行验证.结果显示,岢岚大气观测站FPI仪器的测风数据在长期趋势上与HWM模式的输出数据一致,风速变化幅度有季节性差异,数据质量控制方法有效,测风误差在87 km高度处为5.7 m·s^(-1),97 km处为1 3m·s^(-1),250km处为4.1 m·s^(-1),测风数据通过了可靠性俭验. 展开更多
关键词 法布里-珀罗干涉仪 气辉 热层风 中间层顶 大气潮汐
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