基于激光自混合干涉的高精度角度测量方法 被引量：8

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作者 朱均超 许虹虹 +2 位作者 张海彤 左铭 赵岩 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期37-41,共5页

针对光学高精度角度测量技术的需求,基于激光自混合干涉技术提出一种高精度角度测量方法。建立了激光自混合干涉技术高精度测量角度的系统模型,利用干涉条纹计数法分析出目标物体具有角度变化时,外腔长度产生的变化量,并通过激光三角法... 针对光学高精度角度测量技术的需求,基于激光自混合干涉技术提出一种高精度角度测量方法。建立了激光自混合干涉技术高精度测量角度的系统模型,利用干涉条纹计数法分析出目标物体具有角度变化时,外腔长度产生的变化量,并通过激光三角法测量原理计算出目标物体旋转的角度,从而构建出精确的角度测量系统。实验结果表明:该测量系统在±0.4°角度范围内测量精度可达(±3.1×10-3)°,具有精度高、速度快等显著优势,是对现有高精度角度测量技术的一种有益补充。 展开更多

关键词 激光自混合干涉 高精度角度测量 干涉条纹计数法 激光三角法

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基于激光自混合干涉调频信号的位移测量实验 被引量：3

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作者 韩玉祥 丛至诚 +1 位作者 高丙坤 崔翔宇 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期695-699,共5页

激光自混合干涉在高精度测量领域发挥着越来越重要的作用,微位移测量已应用于大型土木结构、航空航天、健康监测等。传统测量以调幅信号为主,但随着噪声加强,测量误差越来越大,甚至难以测量。为此,采用马赫-曾德尔干涉仪,实现了调幅/调... 激光自混合干涉在高精度测量领域发挥着越来越重要的作用,微位移测量已应用于大型土木结构、航空航天、健康监测等。传统测量以调幅信号为主,但随着噪声加强,测量误差越来越大,甚至难以测量。为此,采用马赫-曾德尔干涉仪,实现了调幅/调频信号转换。针对大噪声环境下的调频信号,利用多次希尔伯特变换进行相位解卷,实现了原始信号的重构。数值仿真结果证明了该方法的有效性,在10 dB白噪声环境中,系统的信噪比为10.0614 dB,估计误差为0.0614 dB。实验结果表明,微位移重构的误差在100 nm以内,且调频信号的信噪比远高于调幅信号。该方法适用于超精密测量,且在大噪声环境下仍具有较高的信噪比。 展开更多

关键词 激光自混合干涉 调幅/调频 微位移 马赫-曾德尔干涉仪 希尔伯特变换

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激光自混合测量矩形管道流速分布及流量 被引量：3

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作者 鲁岸立 刘建国 +3 位作者 桂华侨 孙悟 程寅 余同柱 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期75-80,共6页

复杂管道条件下的流速分布和流量的准确测量对掌握其流速分布规律及其应用均具有重要的意义。提出了一种激光自混合测量矩形管道流体层流流速分布和流量的方案。在激光自混合和矩形管道层流流速分布理论的基础上,分析了矩形管道内流体... 复杂管道条件下的流速分布和流量的准确测量对掌握其流速分布规律及其应用均具有重要的意义。提出了一种激光自混合测量矩形管道流体层流流速分布和流量的方案。在激光自混合和矩形管道层流流速分布理论的基础上,分析了矩形管道内流体层流运动时的激光自混合信号频谱特征,得到了矩形管道层流流速分布特征和流量值。实验测量的矩形管道流速测量值平均相对误差为2.7%,流量值相对误差在2.0%以内,实验结果与理论相一致。 展开更多

关键词 激光技术 流速 流量 激光自混合 矩形管道

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基于平面反射式全息光栅的激光自混合纳米位移测量研究 被引量：4

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作者 张玉杰 徐雷 +7 位作者 管钰晴 邹文哲 郭创为 雷李华 傅云霞 郭珍艳 顾振杰 邓晓 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期227-234,共8页

纳米位移测量技术是实现高精度纳米制造的基础。激光自混合干涉为精密纳米位移测量提供了一种结构简便、成本低廉,同时测量精度可达纳米量级的精密位移测量方法。区别于传统基于反射镜或散射面为反馈元件的激光自混合干涉测量方案,研究... 纳米位移测量技术是实现高精度纳米制造的基础。激光自混合干涉为精密纳米位移测量提供了一种结构简便、成本低廉,同时测量精度可达纳米量级的精密位移测量方法。区别于传统基于反射镜或散射面为反馈元件的激光自混合干涉测量方案,研究了一种基于平面反射式全息光栅的激光自混合纳米位移测量方法,该方法的位移测量结果以光栅的周期为基准。实验测得了在弱反馈强度条件下的光栅自混合干涉信号,通过阈值设定的方法确定位移方向的反转点,结合反余弦的相位解包裹算法处理光栅自混合信号,获得了对应的位移测量值。最终采用商用激光干涉仪与自组装的光栅自混合干涉仪进行位移测量数据的比对测量,实验结果表明,经过线性修正后,其位移误差不超过0.241%。 展开更多

关键词 纳米位移测量 激光自混合 光栅干涉仪 全息光栅

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基于激光自混合散斑干涉的微小流量检测 被引量：3

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作者 伊鹏宇 王世博 +4 位作者 张子超 马恺 孙翰文 张婷婷 姜春雷 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2020年第1期107-110,共4页

为实现对激光自混合散斑干涉的微小流量的检测,提出了一种基于激光自混合散斑干涉检测方法。通过检测得到自混合散斑干涉信号,并对信号进行频谱分析得到流体的平均频率,利用平均频率与流速的拟合直线进一步获得流量与平均频率的关系,从... 为实现对激光自混合散斑干涉的微小流量的检测,提出了一种基于激光自混合散斑干涉检测方法。通过检测得到自混合散斑干涉信号,并对信号进行频谱分析得到流体的平均频率,利用平均频率与流速的拟合直线进一步获得流量与平均频率的关系,从而精确求解流体微小流量。理论分析和实验表明,该方法可以简单高效测量微小流量,测量相对误差小于1.13%。 展开更多

关键词 激光自混合 散斑干涉 平均频率 微小流量

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激光自混合干涉信号的自适应滤波及频率测量算法 被引量：2

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作者 吴明旭 邓计才 叶会英 《激光杂志》 北大核心 2018年第6期52-56,共5页

设计了激光自混合干涉信号的自适应滤波算法及一种振动频率测量算法。设计的自适应滤波器采用单通道滤波器,采用FIR结构及RLS算法;为进一步提高信噪比,设计了改进型的两级自适应滤波器结构,即将第一级滤波器的输出信号作为第二级滤波器... 设计了激光自混合干涉信号的自适应滤波算法及一种振动频率测量算法。设计的自适应滤波器采用单通道滤波器,采用FIR结构及RLS算法;为进一步提高信噪比,设计了改进型的两级自适应滤波器结构,即将第一级滤波器的输出信号作为第二级滤波器的输入信号和期望信号再次进行滤波。论文还设计了一种微振动频率测量算法,通过对自混合干涉信号进行自适应滤波、微分、整形、特征点提取,计算得出微振动频率。给出了算法仿真及实验结果,验证了算法的可行性。 展开更多

关键词 激光自混合干涉 自适应滤波 振动频率测量

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三纵模激光自混合系统测量激光器自由光谱范围研究 被引量：1

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作者 陈由泽 张辰 +1 位作者 赵云坤 吕亮 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期669-676,共8页

激光自混合干涉技术具有灵敏度高、易准直、可以实现非接触测量等优点。基于多纵模激光自混合干涉系统中自混合信号波形随外腔长度发生周期性变化的物理现象,提出一种利用三纵模激光自混合振动传感系统测量激光器自由光谱范围(FSR)的新... 激光自混合干涉技术具有灵敏度高、易准直、可以实现非接触测量等优点。基于多纵模激光自混合干涉系统中自混合信号波形随外腔长度发生周期性变化的物理现象,提出一种利用三纵模激光自混合振动传感系统测量激光器自由光谱范围(FSR)的新方案。结合干涉混频理论和三镜腔理论,首次建立了三纵模激光自混合振动传感系统测量激光器FSR的理论模型并进行了仿真模拟。实验结果表明尾纤半导体激光器FSR受外部环境影响,其变化范围为163.93∼175.64 GHz,对应测量系统的位移分辨率和频率分辨率分别为0.01 mm和1.91 GHz。所研究的激光器FSR测量系统具备分辨率高、系统紧凑、成本低廉等优势,可适用于不同类型激光器自由光谱范围测量。 展开更多

关键词 激光技术 激光自混合干涉技术 自由光谱范围 振动信号 波形分立 三纵模

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激光管自混合干涉系统的设计

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作者 禹延光 张德辉 叶会英 《河南科技》 2004年第7期28-29,共2页

关键词 激光自混合干涉效应 设计 激光器 光反馈效应

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一种新型便携式二维激光测振仪研究 被引量：4

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作者 张深逢 刘杰坤 +2 位作者 马修水 宋云峰 叶岗 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第19期201-205,共5页

介绍了一种新型便携式二维激光测振仪。该激光测振仪基于激光多普勒效应原理,采用激光自混合技术,能够实现对振动物体二维面内振动测量,具有出色的频率和相位响应,满足高精度和高速测量需求。介绍了该测振仪的工作原理,针对测振仪实际... 介绍了一种新型便携式二维激光测振仪。该激光测振仪基于激光多普勒效应原理,采用激光自混合技术,能够实现对振动物体二维面内振动测量,具有出色的频率和相位响应,满足高精度和高速测量需求。介绍了该测振仪的工作原理,针对测振仪实际运用过程中两激光束间夹角易变等问题,提出了一种两激光束间夹角的校正方法,并通过大量的实验数据,证明此校正方法的有效性和准确性。 展开更多

关键词 激光测振仪 多普勒效应 激光自混合 二维面内振动 非接触式测量

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激光鼠标用于低频振动测量的研究 被引量：1

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作者 张佳欢 孔令雯 +2 位作者 夏巍 祝宏彬 王鸣 《光电子技术》 CAS 2017年第1期30-34,共5页

利用激光鼠标的自混合干涉测量物体的低频振动,在实际的测量中还原出振动波形,节省了硬件成本,降低了测量系统的复杂程度。使用高精度的商用测振仪来标定测量结果,验证了实验装置的性能。实验结果表明,可以正确还原出低频振动,并且分析... 利用激光鼠标的自混合干涉测量物体的低频振动,在实际的测量中还原出振动波形,节省了硬件成本,降低了测量系统的复杂程度。使用高精度的商用测振仪来标定测量结果,验证了实验装置的性能。实验结果表明,可以正确还原出低频振动,并且分析了可能出现误差的一些原因。 展开更多

关键词 振动测量 激光自混合 鼠标 非接触式测量 低成本

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激光多普勒自混频技术的研究 被引量：1

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作者 姚臣益 《中国新通信》 2015年第10期113-113,共1页

结合自混合干涉原理和多普勒测速原理,将多普勒频移现象引入激光二极管。当来自被照射的物体表面的反射或散射光反馈回激光器时,把光强调制成为多普勒的频移信号。安装在激光器尾部的光电二极管,检测光学反馈生成的频移信号确定物体的... 结合自混合干涉原理和多普勒测速原理,将多普勒频移现象引入激光二极管。当来自被照射的物体表面的反射或散射光反馈回激光器时,把光强调制成为多普勒的频移信号。安装在激光器尾部的光电二极管,检测光学反馈生成的频移信号确定物体的状态。设计了VCSEL激光器自混合多普勒测速实验系统,对推导出的VCSEL激光器自混合多普勒测速理论进行了初步的验证。 展开更多

关键词 激光多普勒效应 激光自混合干涉 VCSEL激光器 振动测量

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新型激光干涉仪研究进展--北京交通大学谢芳教授

12

作者 高菲 《中国高新科技》 2018年第11期12-13,共2页

随着我国从科技大国迈向科技强国步伐的不断加速,“创新驱动发展,改革驱动创新”已成为全体国民的共识。2018年3月,新一任科学技术部部长王志刚曾在“部长通道”回答记者,科技在当今时代越来越重要,是新时代支撑国家强盛的重要一环。政... 随着我国从科技大国迈向科技强国步伐的不断加速,“创新驱动发展,改革驱动创新”已成为全体国民的共识。2018年3月,新一任科学技术部部长王志刚曾在“部长通道”回答记者,科技在当今时代越来越重要,是新时代支撑国家强盛的重要一环。政府创新工作报告指出,我们现在分三步走:到2020年进入创新型国家行列,到2030年跻身创新型国家前列、到2050年建成世界科技创新强国。不可否认,科技将在未来发挥越来越重要的作用。激光干涉测量仪必将很好地验证这一点,它的实践者就是北京交通大学的谢芳教授。凭借着扎实的理论基础和丰富的科研经验,谢芳教授先后主持多项国家自然科学基金项目、北京市自然科学基金项目。她主持完成的北京市自然科学基金项目“基于波分复用技术的光纤干涉纳米在线测量系统研究”和“基于光纤激光自混合干涉的高精度位移在线测量技术研究”于2016年12月入选《北京市自然科学基金“十二五”期间优秀成果选编》,展现了这些科研成果的先进性和优越性。新型激光干涉仪所谓激光干涉仪,是一种以激光波长为已知长度,利用迈克耳逊干涉系统测量位移的通用长度测量工具,被广泛应用于精密长度、角度的测量,如线纹尺、光栅、量块、精密丝杠的检测。激光干涉仪可配合各种折射镜、反射镜等做线性位置、速度、角度、真平度、真直度、平行度和垂直度等测量工作,并可进行精密工具机或测量仪器的校正工作。 展开更多

关键词 激光干涉仪 北京交通大学 国家自然科学基金项目 谢芳 在线测量系统 激光自混合干涉 科技创新 科学技术部

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