透明薄膜/基底系统激光超声波的有限元数值研究 被引量：3

1

作者 王纪俊 沈中华 +3 位作者 倪晓武 许伯强 关建飞 陆建 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期177-180,共4页

在分析了网格大小和时间步长这两个重要参数和求解稳定性的基础上,采用有限元方法建立了透明薄膜/基底系统的热传导方程和热弹性方程的有限元模型。考虑了薄膜和基底的物理参数随温度的变化,得到了激光照射透明薄膜/基底系统温度场空间... 在分析了网格大小和时间步长这两个重要参数和求解稳定性的基础上,采用有限元方法建立了透明薄膜/基底系统的热传导方程和热弹性方程的有限元模型。考虑了薄膜和基底的物理参数随温度的变化,得到了激光照射透明薄膜/基底系统温度场空间分布,由此计算出由热弹效应激发的超声对心波形。结果表明,透明薄膜厚度的增加,会影响到激光激发的对心超声波形;当薄膜厚度增大时,对心超声波形中的双极脉冲波形振幅变大,波形宽度加大。该方法为透明薄膜/基底系统的定量检测和无损评价提供了理论依据。 展开更多

关键词 激光物理 超声 有限元 薄膜/基底系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

光强均匀度与标准粒子信号分布关系研究 被引量：3

2

作者 杨娟 顾芳 +1 位作者 卞保民 陆建 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期673-677,共5页

为了研究光敏区光强分布对粒子计数器标准粒子信号分布的影响,从理论上分析了光敏区光强概率分布和标准粒子信号幅度概率分布之间的关系,并建立了能统一描述光敏区光强分布均匀度和信号幅度分布均匀度的数学模型,此模型定量分析了光敏... 为了研究光敏区光强分布对粒子计数器标准粒子信号分布的影响,从理论上分析了光敏区光强概率分布和标准粒子信号幅度概率分布之间的关系,并建立了能统一描述光敏区光强分布均匀度和信号幅度分布均匀度的数学模型,此模型定量分析了光敏区光强均匀度对信号分布曲线的影响,同时也揭示了长期制约国产粒子计数器分辨能力的本质因素,并给出了实验验证。理论和实验结果表明,光敏区光强分布的不均匀性是影响计数器分辨能力的主要因素。 展开更多

关键词 粒子计数器 光强分布 信号幅度分布 均匀度

在线阅读 下载PDF 职称材料

改进的光衍射式颗粒粒径测量系统的设计及研究 被引量：2

3

作者 王荣 李振华 +2 位作者 卞保民 刘成林 纪运景 《河北工业大学学报》 CAS 北大核心 2014年第5期80-84,共5页

主要研究用不扩束激光进行粉尘粒度分布在线测量的方法,提出采用不扩束激光的颗粒群衍射光强分布信号测定粉尘粒度分布的新思路,将激光的扩束系统去除,建立了不扩束激光粉尘衍射光角分布实验测量装置.该装置避免了由于光源的扩束而带来... 主要研究用不扩束激光进行粉尘粒度分布在线测量的方法,提出采用不扩束激光的颗粒群衍射光强分布信号测定粉尘粒度分布的新思路,将激光的扩束系统去除,建立了不扩束激光粉尘衍射光角分布实验测量装置.该装置避免了由于光源的扩束而带来的杂散光以及系统体积增加等问题,提高了信号的信噪比,使系统更加稳定可靠.采用四种不同粉体进行实验研究,得到各自的衍射图像及沿水平方向经过中心直线上的光强分布曲线,对比了其相同点和不同点,结果表明建立的不扩束激光粉尘粒度分布测试系统是可行的. 展开更多

关键词 不扩束 激光 粒度分布 衍射 时间累积

在线阅读 下载PDF 职称材料

猎人机器人通信跟瞄理论和系统研究 被引量：1

4

作者 余杨 闵富红 +1 位作者 倪晓武 张宏超 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期52-58,共7页

首次提出眼孔波通信框架,建立通信跟瞄模型,开辟了短距离光通信的新阶段。进行了信标光捕获方法研究,计算了捕获时间;计算机模拟了二维瞄准误差正态、瑞利分布,模拟了目标瞄准抖动Rician分布,推算模拟了接收透镜光阑探测衰减损失公式;... 首次提出眼孔波通信框架,建立通信跟瞄模型,开辟了短距离光通信的新阶段。进行了信标光捕获方法研究,计算了捕获时间;计算机模拟了二维瞄准误差正态、瑞利分布,模拟了目标瞄准抖动Rician分布,推算模拟了接收透镜光阑探测衰减损失公式;提出三维瞄准误差正态、瑞利分布,提出三维瑞利叠式抖动分布,并计算出仿真结果。仿真结果表明,眼孔波通信的概念已首次建立,跟瞄抖动二维、三维理论模型及衰减模型已建立或提出。 展开更多

关键词 机器人 大气激光通信 捕获 跟踪 瞄准

在线阅读 下载PDF 职称材料

用于落速测量的激光雷达电视跟踪系统

5

作者 王春勇 王雪珍 +1 位作者 宋旸 李振华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期452-455,共4页

研制的激光雷达电视跟踪系统,采用脉冲激光测距结合圆光栅测角的方法,测定下落目标相对于测试点的斜距离、水平角和俯仰角的时间序列值;采用同步电视跟踪技术记录对应时刻的目标图像,根据目标图像相对于视场中心的位置,对光栅码盘的水... 研制的激光雷达电视跟踪系统,采用脉冲激光测距结合圆光栅测角的方法,测定下落目标相对于测试点的斜距离、水平角和俯仰角的时间序列值;采用同步电视跟踪技术记录对应时刻的目标图像,根据目标图像相对于视场中心的位置,对光栅码盘的水平角和俯仰角读数进行中心修正,并对缺失的距离数据用插值方法弥补,最后,通过最小二乘拟合方法可获得目标的运动轨迹方程,从而给出目标在运动过程中任意时刻的下落速度。该激光雷达电视跟踪系统已多次应用于野外空间非定域物体的落速测量,实现的速度测量精度优于0.5m/s,在标准天候条件下对典型目标的作用距离不小于8km。 展开更多

关键词 激光雷达 电视跟踪 中心修正 落速测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

样品衰减系数对SPR相位型传感器的影响

6

作者 张颖颖 殷澄 +1 位作者 来建成 李振华 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期547-550,共4页

以折射率的虚部表征被测介质的光吸收特性,从理论上分析了样品衰减系数对表面等离子体共振(SPR)相位差曲线的影响,并进行实验验证.结果表明:针对透明介质优化设计的SPR结构用于测量吸收介质时,相位差曲线在共振角附近的变化率随样品衰... 以折射率的虚部表征被测介质的光吸收特性,从理论上分析了样品衰减系数对表面等离子体共振(SPR)相位差曲线的影响,并进行实验验证.结果表明:针对透明介质优化设计的SPR结构用于测量吸收介质时,相位差曲线在共振角附近的变化率随样品衰减系数的增大而减小,导致SPR相位型传感器的灵敏度退化.改变金膜厚度可有效补偿这种灵敏度的衰退. 展开更多

关键词 表面等离子体共振 光衰减系数 相位差 灵敏度

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光激发材料中近场声表面波的数值模拟 被引量：10

7

作者 倪辰荫 石一飞 +2 位作者 沈中华 陆建 倪晓武 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期592-595,共4页

用有限元方法数值模拟了激光热弹机制下激发材料中的声表面波,分别建立了激光照射无表面缺陷的材料以及含有矩形凹槽缺陷情况下声表面波激发与传播的模型,通过数值计算分别得到了无表面缺陷和存在不同深度表面缺陷的情况下,位于激光光... 用有限元方法数值模拟了激光热弹机制下激发材料中的声表面波,分别建立了激光照射无表面缺陷的材料以及含有矩形凹槽缺陷情况下声表面波激发与传播的模型,通过数值计算分别得到了无表面缺陷和存在不同深度表面缺陷的情况下,位于激光光斑辐照半径内固定一点的垂直于材料表面方向的位移曲线。进而计算了固定缺陷尺寸情况下位于入射激光光斑半径之外几百微米范围内各点垂直于材料表面方向的位移。 展开更多

关键词 激光超声 无损检测 有限元方法 表面缺陷 声表面波

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光超声在缺陷材料中散射波形的声谱分析 被引量：12

8

作者 关建飞 沈中华 +2 位作者 许伯强 陆建 倪晓武 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期287-290,314,共5页

利用有限元法模拟了脉冲激光作用于单层铝板表面,由热弹机制产生超声波及其传播过程。针对相同厚度而含有不同深度的表面裂痕与给定埋藏深度的亚表面裂痕的单层铝板进行了对比计算,初步得到了声表面波经过表面裂痕及其亚表面裂痕时产生... 利用有限元法模拟了脉冲激光作用于单层铝板表面,由热弹机制产生超声波及其传播过程。针对相同厚度而含有不同深度的表面裂痕与给定埋藏深度的亚表面裂痕的单层铝板进行了对比计算,初步得到了声表面波经过表面裂痕及其亚表面裂痕时产生的反射及透射波形的特征;同时基于WignerVille分布的时间频率分析,得到了在裂痕前、后激光激发的瞬态表面波形的能量在时间频率平面内分布的情形,并就时频分析结果提出了不同深度的表面裂痕与亚表面裂痕对声表面波的声谱特征产生的显著影响,为激光超声的无损检测技术走向定量化提供了初步的理论依据。 展开更多

关键词 激光 有限元法 瑞利波 Wigner—Ville分布

在线阅读 下载PDF 职称材料

用粒子计数法测量颗粒物质量浓度 被引量：11

9

作者 顾芳 杨娟 +1 位作者 卞保民 贺安之 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期360-363,共4页

为了测量颗粒物的质量浓度,基于米散射理论,在偏振入射光条件下,通过数值计算研究了球形颗粒的散射光通量与粒径之间的关系,得到了利用光学粒子计数器测量颗粒物质量浓度的计算公式。该公式重点考虑了粒子数目和大小对质量浓度的影响。... 为了测量颗粒物的质量浓度,基于米散射理论,在偏振入射光条件下,通过数值计算研究了球形颗粒的散射光通量与粒径之间的关系,得到了利用光学粒子计数器测量颗粒物质量浓度的计算公式。该公式重点考虑了粒子数目和大小对质量浓度的影响。实验结果表明,在0.001mg/m^3-2mg/m^3的质量浓度范围内,该公式的计算值与实验测量值具有显著的相关性,相关系数为0.9953。 展开更多

关键词 散射 质量浓度 粒子计数器 颗粒物

在线阅读 下载PDF 职称材料

尘埃粒子计数器信号传输特性研究 被引量：9

10

作者 杨娟 顾芳 +1 位作者 卞保民 陆建 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期255-258,共4页

为了研究尘埃粒子计数器信号传输的本质特性,采用从单粒子信号出发的方法,在研究单粒子散射光收集特性、光电转换特性的基础上分析单径粒子群信号分布的统计特性及混合粒子群在传感器中的输入-输出信号传输特性,并进行了实验验证,实验... 为了研究尘埃粒子计数器信号传输的本质特性,采用从单粒子信号出发的方法,在研究单粒子散射光收集特性、光电转换特性的基础上分析单径粒子群信号分布的统计特性及混合粒子群在传感器中的输入-输出信号传输特性,并进行了实验验证,实验值与理论值基本一致,相关系数高达0.9以上。结果表明,尘埃粒子计数器的信号传输特性的本质是将粒子群的粒径分布描述方式以线性变换的方式转换成相应的脉冲信号幅值分布描述方式。这一结果为促进仪器向大流量、高灵敏方向发展奠定了理论基础。 展开更多

关键词 测量与计量 尘埃粒子计数器 信号传输特性 线性变换

在线阅读 下载PDF 职称材料

提高激光雷达测距精度的最佳信号门限比 被引量：7

11

作者 王春勇 谢俊 +1 位作者 卞保民 李振华 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期408-411,共4页

为了提高脉冲激光雷达的测距精度,研究了光束在空域为高斯光束、时域为钟型脉冲的激光雷达在恒电压幅度鉴别模式下,回波信号幅度变化和宽度变化对测距精度的影响。证明在一定范围内,由回波幅度变化所造成的测距误差与由回波脉宽变化引... 为了提高脉冲激光雷达的测距精度,研究了光束在空域为高斯光束、时域为钟型脉冲的激光雷达在恒电压幅度鉴别模式下,回波信号幅度变化和宽度变化对测距精度的影响。证明在一定范围内,由回波幅度变化所造成的测距误差与由回波脉宽变化引起的测距误差,随鉴别电平的取值不同,呈现出相反的变化趋势,即最佳信号门限比的存在,并导出了相应的计算公式。通过改变接收信号强度,对不同信噪比、不同信号门限比条件下大量测距实验结果进行了分析,验证了最佳信号门限比的存在。在一定的实验条件下,最佳信号门限比的取值在1.8附近,实验结果与理论计算吻合良好。这一研究结果为不同应用条件下,激光雷达鉴别电平的合理选取提供了依据。 展开更多

关键词 激光技术 激光雷达 最佳信号门限比 测量精度

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同光源对激光尘埃粒子计数器性能的影响 被引量：11

12

作者 纪运景 卞保民 贺安之 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期264-268,共5页

使用BeamProfile2350光束诊断仪测量了氦氖激光和半导体激光两种典型光源的光束特性,并分析了将它们作为激光尘埃粒子计数器的光源时,其在光敏区所产生光场的不均匀性。同时讨论了光场不均匀对计数器性能的影响,计算了两种不同光源下,... 使用BeamProfile2350光束诊断仪测量了氦氖激光和半导体激光两种典型光源的光束特性,并分析了将它们作为激光尘埃粒子计数器的光源时,其在光敏区所产生光场的不均匀性。同时讨论了光场不均匀对计数器性能的影响,计算了两种不同光源下,计数器计数效率和分辨比率的差异。结果表明,以半导体激光作为计数器光源时,光敏区的光强均匀性更好,计数效率更高,粒径的分辨比率较氦氖激光作用时提高了17%,增大了粒径的有效测量范围。 展开更多

关键词 激光尘埃粒子计数器 光敏区 粒径分辨比率 计数效率

在线阅读 下载PDF 职称材料

表面垂直裂痕诱发瑞利波散射的数值分析 被引量：6

13

作者 关建飞 沈中华 +2 位作者 许伯强 倪晓武 陆建 《应用声学》 CSCD 北大核心 2006年第3期138-144,共7页

激光激发的声表面波为材料表面缺陷的检测提供了有力的工具。针对含缺陷材料在模型边界上的复杂性,建立了基于平面应变的有限元模型并选取了相同厚度但含有不同深度的表面裂痕的单层铝板进行了对比计算,得到了声表面波经过不同深度的表... 激光激发的声表面波为材料表面缺陷的检测提供了有力的工具。针对含缺陷材料在模型边界上的复杂性,建立了基于平面应变的有限元模型并选取了相同厚度但含有不同深度的表面裂痕的单层铝板进行了对比计算,得到了声表面波经过不同深度的表面裂痕时产生的反射及透射信号波形的时域特征。进而引入了基于Wigner-Ville分布理论的时-频分析方法计算裂痕前、后散射的瞬态表面波的能量在时间-频率平面内分布的情形。结果显示:声表面波接近中心频率的某一频率成分在经过深度小于其中心波长的表面缺陷时,随着裂痕深度的增加,对应于该频率的反射系数呈现单调递增的趋势;而透射系数呈现递减的特征,这一结果可以为激光超声检测表面缺陷提供一种定量的表征手段。 展开更多

关键词 激光激发 瑞利波 有限元法 WIGNER-VILLE分布

在线阅读 下载PDF 职称材料

飞秒超强激光在空气中光丝现象的研究 被引量：5

14

作者 张平 卞保民 +2 位作者 钱彦 李振华 贺安之 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期1-3,共3页

综述了飞秒超强激光脉冲在大气中传输机理的研究进展和现状 ,阐述了光丝现象的形成原理及其传输机制 ,并对其实验方法及其在实际中的应用做了详细分析 。

关键词 飞秒强激光 光丝 等离子体通道 大气传输

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光激发源对声表面波的影响 被引量：3

15

作者 严刚 徐晓东 +2 位作者 陆建 沈中华 倪晓武 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期317-319,共3页

利用激光激发声表面波及光差分技术研究激光源对声表面波的影响。实验中利用了Nd∶YAG脉冲激光器激发超声,采用632nm的He-Ne激光器基于光束偏转法的光差分检测系统,测量了铝样品表面的声表面波,获得了很好的信号。在此基础上研究了激发... 利用激光激发声表面波及光差分技术研究激光源对声表面波的影响。实验中利用了Nd∶YAG脉冲激光器激发超声,采用632nm的He-Ne激光器基于光束偏转法的光差分检测系统,测量了铝样品表面的声表面波,获得了很好的信号。在此基础上研究了激发源的形状和能量对激发的声表面波幅度的影响。同时从热弹和融蚀机制下讨论激光声表面波的产生。在这两种机制下,声表面波的幅度发生了很大的变化。随着激光能量密度的增加,声表面波的幅度由线性变化转换为非线性变化。这一结果对激光激发声表面波理论研究有一定的指导意义。 展开更多

关键词 激光技术 声表面波 光差分 无损检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于任意方向图像导数算法的边缘检测技术 被引量：5

16

作者 张斌 宋旸 贺安之 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期124-128,共5页

针对图像灰度各阶导数的离散化表示方法和图像边缘最佳响应方向的确定等关键技术,本文提出基于任意方向图像导数算法的边缘检测技术。该方法根据导数的定义建立数学模型,推导出计算灰度图像任意方向的一阶、二阶导数公式,通过分析待检... 针对图像灰度各阶导数的离散化表示方法和图像边缘最佳响应方向的确定等关键技术,本文提出基于任意方向图像导数算法的边缘检测技术。该方法根据导数的定义建立数学模型,推导出计算灰度图像任意方向的一阶、二阶导数公式,通过分析待检图像的边缘特性,对图像进行多方向乃至全视角方向的灰度梯度计算和拉普拉斯变换,并输出最佳边缘响应。使用该方法与已有检测算子进行对比实验,证实了该算法的有效性并显示了其在边缘检测效果上的优势。 展开更多

关键词 边缘检测 导数算法 灰度梯度 拉普拉斯变换

在线阅读 下载PDF 职称材料

测量质量浓度的光学粒子计数器的标定方法 被引量：2

17

作者 顾芳 于晓 +2 位作者 王春勇 卞保民 贺安之 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期553-557,共5页

为了实现光学粒子计数器系统实时精确地测量悬浮颗粒物的质量浓度,对该系统的标定方法进行了研究。首先采用高斯牛顿法进行非线性回归确定标定参数,但实验结果表明标定参数的稳定性较差。其次,通过对稳定性问题的详细分析,发现标定参数... 为了实现光学粒子计数器系统实时精确地测量悬浮颗粒物的质量浓度,对该系统的标定方法进行了研究。首先采用高斯牛顿法进行非线性回归确定标定参数,但实验结果表明标定参数的稳定性较差。其次,通过对稳定性问题的详细分析,发现标定参数与颗粒物质量浓度的范围等因素有关,进而提出了分步标定法。最后,采用分步标定法对粒子计数器系统进行标定,并将其用于实际测量,测量的质量浓度值与实际值吻合较好,证实了分步标定法的有效性。 展开更多

关键词 质量浓度 粒子计数器 高斯牛顿法 分步标定法

在线阅读 下载PDF 职称材料

使用双波带板径向剪切干涉仪检测非球面透镜 被引量：3

18

作者 张斌 马力 +1 位作者 王鸣 贺安之 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期37-40,46,共5页

为了实现对光学非球面的低成本在线测量,在比较和分析现有非球面检测技术的基础上,设计并制作了一种小型径向剪切干涉仪用于检测非球面透镜。基于波带板可以聚焦成像的原理,该干涉仪采用不同焦距的双波带板产生径向剪切干涉。波带板由... 为了实现对光学非球面的低成本在线测量,在比较和分析现有非球面检测技术的基础上,设计并制作了一种小型径向剪切干涉仪用于检测非球面透镜。基于波带板可以聚焦成像的原理,该干涉仪采用不同焦距的双波带板产生径向剪切干涉。波带板由工业缩微矢量图制版技术设计和制作而成,并通过实验验证了该波带板的聚焦精度。采用傅里叶变换条纹相位分析法对干涉条纹进行处理,计算出波相差和波面面形。实验中给出了平面波光束经过一个非球面透镜后的波面面形检测结果和误差分析,使用该技术对标准非球面进行测试,波差峰谷值(P-V)达到了λ/5的精度,均方差(RMS)达到λ/10的精度。结果表明,该干涉仪具有体积小、抗干扰能力强等特点,适用于对小型非球面透镜进行在线检测。 展开更多

关键词 仪器测量与计量 剪切干涉 波带板 非球面

在线阅读 下载PDF 职称材料

改进的多重分形图像奇异性分析算法 被引量：2

19

作者 王刚 肖亮 贺安之 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期642-645,共4页

为了准确地研究图像奇异性以及各部分的属性及特征,采用一种基于亚像素边缘测度的多重分形算法,该算法根据方形孔径采样定理计算亚像素位置的梯度面密度函数值和图像任意子集(半径可以达到亚像素精度)的边缘测度,进而利用多重分形理论... 为了准确地研究图像奇异性以及各部分的属性及特征,采用一种基于亚像素边缘测度的多重分形算法,该算法根据方形孔径采样定理计算亚像素位置的梯度面密度函数值和图像任意子集(半径可以达到亚像素精度)的边缘测度,进而利用多重分形理论将实际图像分割成一系列具有不同奇异性指数的分形集合。并利用含有不同信息含量的分形集合重建原图像算法,实现了图像从纹理到边缘各层面内容的精确划分。对该算法进行了理论分析和实验验证,得到3×3亚像素方法提取的边缘信息重构原图像,其峰值信噪比达到14.76dB。结果表明,重建图像峰值信噪比主要依赖于所提取的边缘信息质量以及重构系数比,提取的各层面信息与人类的视觉系统所捕获的重要信息相吻合。 展开更多

关键词 图像系统 多重分形 奇异性 亚像素 边缘测度

在线阅读 下载PDF 职称材料

肌肉组织的光透射特性与辐射传输理论的修正 被引量：1

20

作者 来建成 李振华 +2 位作者 王春勇 王清华 贺安之 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期265-267,280,共4页

为了更确切地认识光在生物组织内的传输规律,通过实验测量研究了鸡肌肉组织和猪脂肪组织切片的光透射特性。结果表明,激光束经过肌肉组织后,能在远场处产生明显的衍射条纹。为了解释这种衍射现象,将衍射效应考虑进辐射传输模型,对辐射... 为了更确切地认识光在生物组织内的传输规律,通过实验测量研究了鸡肌肉组织和猪脂肪组织切片的光透射特性。结果表明,激光束经过肌肉组织后,能在远场处产生明显的衍射条纹。为了解释这种衍射现象,将衍射效应考虑进辐射传输模型,对辐射传输理论进行了修正。修正后的辐射传输理论不仅能定性地说明肌肉组织衍射现象的成因,而且其数值结果与实验现象吻合较好,说明了修正后辐射传输理论的正确性。 展开更多

关键词 医用光学与生物技术 光透射特性 实验测量 辐射传输理论 生物组织

在线阅读 下载PDF 职称材料