双路Fabry—Perot干涉式加速度计的研究

Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔ干涉仪（简称Ｆ—ＰＩ）通常被用于小光谱范围和相对简单的光谱范围，然而近年来一些研究表明Ｆ—ＰＩ在超频谱范围内已完全可以和Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ干涉仪相媲美。［１］本文描述了一个较新的用Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔ干涉法和传统的加速度计相结合的仪器及其技术。它具有较小的尺寸和较高的分辨率，为测量低频微振信号提供了一种有效的仪器     

一种新型非接触式光纤振动传感器的研究

利用非本征的Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔ（Ｆ－Ｐ）光纤干涉仪以及双光源,通过位移与距离的同时检测,实现了振动过程的非接触测量。本方案结构简单,信号处理方便。实验结果表明,在１ｍ ｍ 的范围内可达到分辨率０．０１μｍ,精度０．１μｍ 。     

微幅超声窄脉冲的光学探测实验系统

本文自行研制了一微幅超声窄脉冲光学探测系统,讨论了Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔ干涉仪作为超声接收器的原理及特点,给出了系统各环节的测试结果以及探测到的窄脉冲激光超声信号、结果表明,利用该系统可成功地实现微幅超声窄脉冲的非接触式检测。     

采用频谱分析技术的高分辨率微位移测量方法

本文提出了具有高分辨率的微位移测量方法,该方法采用频谱分析技术对于干涉条纹进行快速傅里叶变换（ＦＦＴ）和滤波处理,消除了噪声和干扰,获得了清晰的干涉条件,检测处理后的干涉条纹的移动就能准确地测量出位移。采用ＣＣＤ摄像机、图像卡和计算机,结合本文设计的麦克尔逊干涉仪对压电晶体（ＰＺＴ）的位移曲线进行了测量。结果表明,该方法能达到极高的分辨率,在总采样点为５１２,连续测量时,最小分辨率达到１．３ｎｍ。     

相位偏移干涉测量波面的一种新算法

本文分析了利用相位依稀干涉的相位计算方法对测量结果准确程度的影响,提出了一种利用相位偏移干涉原理测量波面的新算法（四幅改进算法）。考虑到移相误差是导致相位偏移干涉测量法产生误差的主要因素,本文着重讨论相位偏移干涉测量算法对移相误差的敏感程度。根据对实验测试机构所进行的测量与分析,以实际的数据为基础得出在相位人多干涉测量算法对移相误差的敏感程度,根据实验测试机构所进行的测量与分析,以实际的数据为基础得出在相位偏移干涉测量中新算法的优秀品质。该新算法对移相误差有良好的抑制作用,无论是理论分析速 是实际测量效果都很好。     

干涉法测量端面长度标准中条纹图的自动处理技术研究

本文介绍利用激光干涉与数字图像处理技术以及应用ＦＦＴ分析干涉条纹方法分析并解决测量端面长度标准中条纹图的处理技术，应用这种方法不但提高了测试过程的自动化程度，而且大大地提高了测量结果的精度。     

CL方程式对Zn－1．8％Al合金超塑性的应用

在Ｔ＝１１０～１９５℃及ε＝０．４×１０（－３）～２．４７×１０（－３）Ｓ（－１）时对Ｚｎ－１．８％Ａｌ合金超塑性ｍ－δ曲线进行了测定，属ｍＬ＝ｍｍｉｎ型。可分为基本形式、上升式及下降式三种形式。应用ＣＬ（刘勤）方程式对Ｃ值进行了计算，获得了全部有关特征参数，包括（δ０＝０），δＬ，δＦ；ｍ０（≠０），ｍＬ，ｍＦ；（Ｃ０＝ｋ０／ｋ０＝１），ＣＬ（＝ｋＬ／ｋ０）及ＣＦ（＝ｋＦ／ｋ０）的全部或一部分，由曲线的形式决定。测到的总延伸率δＦ＝１９０／～４１０％．各自由每根ｍ－δ曲线的其余特征参数的动静态或直间接效应的综合结果所决定。进一步否定了当前超塑性领域内存在的错误观点。并对有关微观变化进行了初步研究。     

复合材料PZT—PVDF和PT—P（VDF／TeFE）的压电性

本文报道了两种压电陶瓷—聚合物复合材料ＰＺＴ－ＰＶＤＦ和ＰＴ—Ｐ（ＶＤＦ／ＴｅＦＥ）的制备工艺，利用ＸＲＤ、ＳＥＭ和ＤＳＣ分析了压电复合材料的结构、形貌与相变，用ＬＣＲ法和Ｂｅｒｌｉｎｃｏｕｒｔ法测试了压电复合材料的介电性和压电性，最后讨论了压电复合材料的应用。     

全相位谱分析在自混合干涉位移测量中的应用

提出基于全相位谱分析的自混合干涉信号处理方法,用于减小激光自混合干涉位移测量的误差。首先,基于三镜法布里-珀罗腔模型介绍了自混合干涉系统的数学模型,分析了自混合干涉信号的产生机理和特性。然后,研究了弱反馈条件下自混合干涉位移测量方法,采用全相位谱分析算法进行相位测量,重构外部反射体位移曲线;讨论了信号处理算法原理并进行了算法仿真。最后,进行自混合干涉位移测量实验,并给出压电陶瓷位移测量实验结果。结果表明,全相位谱分析算法可将自混合干涉位移测量误差减小到4.4nm;应用全相位谱分析算法分析自混合干涉信号,可在不增加外部光学元件的前提下将位移测量误差减小到纳米量级。     

Application of all-phase spectral analysis to self-mixing interferometry for displacement measurement

提出基于全相位谱分析的自混合干涉信号处理方法,用于减小激光自混合干涉位移测量的误差.首先,基于三镜法布里-珀罗腔模型介绍了自混合干涉系统的数学模型,分析了自混合干涉信号的产生机理和特性.然后,研究了弱反馈条件下自混合干涉位移测量方法,采用全相位谱分析算法进行相位测量,重构外部反射体位移曲线;讨论了信号处理算法原理并进行了算法仿真.最后,进行自混合干涉位移测量实验,并给出压电陶瓷位移测量实验结果.结果表明,全相位谱分析算法可将自混合干涉位移测量误差减小到4.4 nm;应用全相位谱分析算法分析自混合干涉信号,可在不增加外部光学元件的前提下将位移测量误差减小到纳米量级.     

微型膜结构全光纤珐珀干涉高温传感器

制作了一种微型膜结构的全光纤在线珐珀干涉式高温传感器。该传感器是在单模光纤端面依次熔接一段大芯径空芯光纤和一段研磨的多模光纤膜片而构成的,因此,温度引起的珐珀腔光程差改变量由空芯光纤的热膨胀和温度引起腔内压强改变从而改变膜片的扰度两部分组成,从而使相同温度变化下传感器的光程差变化量更大,分辨率更高。实验结果表明,在100～650℃,该传感器单位温度变化的光程差变化量约为1.029 nm,温度分辨率约为1.5℃,测量线性度约为0.996 7,且滞回小,重复性好。这种膜结构的全光纤珐珀干涉式高温传感器因其体积小,温度分辨率高,将在多点高温测量领域有好的应用前景。     

一种基于光纤光栅新型位移传感器的研究

介绍了一种应用光纤光栅传感器测量狭窄曲面空间位移的方法.随着外界应力的变化,光纤光栅传感器的中心发射波长将发生相应的移动.利用此特性,提出并实现了一种用光纤光栅作为敏感元件测量狭窄曲面空间位移的方法,解决了特殊场合狭窄曲面空间位移的测量存在许多难以解决的问题,并对实验结果进行数据分析.     

自混合干涉微位移传感器

有许多测量微位移的光干涉方法 ,然而难以实现结构紧凑、价格低的测量系统 ,因为这些传统干涉方法都需要许多光学元器件。提出用激光自混合干涉术测量微位移 ,分析和讨论了自混合干涉信号的产生和处理方法 ,用快速傅立叶变换(FFT)相位探测技术分析自混合干涉信号 ,可提高相位测量精度。提出的传感器可以用于亚微米级位移的测量和控制 ,并给出了 PZT位移的实验结果     

非平衡光纤干涉仪臂差精确测量方法研究

为实现对光纤干涉仪臂差的精确测量,提出了一种采用基于F-P调谐滤波技术的光纤光栅解调系统来精确测量光纤干涉仪臂长差的方法.简要介绍了F-P调谐滤渡法的渡长解调原理,通过分析非平衡迈克尔逊干涉仪的工作原理,指出了输出干涉谱与臂差之间的关系,进而分析了光纤光栅解调仪对干涉仪臂差进行精确测量原理.实验表明该方法可以实现对干涉...     

法布里-珀罗型光纤应变干涉仪

光纤传感技术是现代通信的产物,是随着光纤及通信技术的发展而逐步发展起来的一门崭新技术。光在传输过程中,光纤易受到外界环境的影响,如温度、压力等,从而导致传输光的强度、相位、频率、偏振态等光波量发生变化。通过监测这些量的变化可以获得相应的物理量。详细介绍了一种常用的干涉型光纤传感器——法布里-珀罗（F-P）光纤应变干涉仪。     

光纤传感器在涡轮轴向位移检测中的应用研究

以光纤传感原理为基础，采用一种强度补偿型反射式光纤位移传感器，借助光纤本身的优势，实现涡轮机轴向位移的实时监测。系统包括光源及其驱动电路、光纤传输通道、信号处理电路和信号输出系统。通过双路接收的方法消除因光源发光功率波动、光纤损耗变化以及环境干扰光等因素对测量结果的影响。采用稳压源驱动和温度补偿保证光源发光的稳定性，进行转速监测以补偿速度变化引起的误差。采用单片机完成被测信号的识别和处理，提高了测量的精度。     

光学免疫传感器技术与应用

较为系统地介绍了光学免疫传感器技术及应用，给出了光学免疫传感器的传感器原理和分类方法，与传统的免疫传感器对照，介绍了光学免疫传感器的特点和优势所在。着重介绍了几种重要和常用的光学免疫传感器，夹层光纤传感器，位移光纤传感器，表面等离子体共振传感器、光栅生物传感器，法布里-波罗脱生物传感器，直接感应光纤生物传感器等，给出了它们的传感器结构和检测机理，以及它们在实际中的大量应用实例。最后介绍了光学免疫传感器的发展趋势。     

Influence of intensity loss in the cavity of a folded Fabry-Perot interferometer on interferometric signals

Fabry-Perot interferometer is often used for the micro-displacement, because of its common optical path structure being insensitive to the environmental disturbances. Recently, the folded Fabry-Perot interferometer has been investigated for displacement measurements in large ranges. The advantages of a folded Fabry-Perot interferometer are insensitive to the tilt angle and higher optical resolution. But the design of the optical cavity has become more and more complicated. For this reason, the intensity loss in the cavity will be an important parameter for the distribution of the interferometric intensity. To obtain a more accurate result of such interferometer utilized for displacement measurements, the intensity loss of the cavity in the fabricated folded Fabry-Perot interferometer and the modified equation of the folded Fabry-Perot interferometer will be described. According to the theoretical and experimental results, the presented model is available for the analysis of displacement measurements by a folded Fabry-Perot interferometer.     

基于PZT非球面能动抛光盘的变形优化

基于PZT压电陶瓷驱动器的非球面能动抛光盘,能够在PZT驱动器的作用下改变面形,用于中小口径非球面镜加工。一个口径100mm、含19个PZT驱动器的非球面能动抛光磨盘已经试制完毕,用于一个口径350mm、k＝－1.112155、顶点半径R=840mm双曲面镜的加工实验。为研究PZT压电陶瓷驱动器迟滞效应对非球面能动抛光盘输出面形的影响,实测各PZT压电陶瓷驱动器的电压位移特性曲线,用基于径向基函数的神经网络算法建立各PZT压电陶瓷驱动器位移输出特性的数学模型并实施补偿,实测各PZT压电陶瓷驱动器迟滞补偿前后的位移输出值。最后利用有限元分析方法,得到迟滞补偿前后非球面能动抛光盘的输出面形,以及剩余残差RMS相应分别为1.910um、0.342um。通过补偿各PZT压电陶瓷驱动器的迟滞效应,非球面能动抛光盘输出面形精度得到了提高,剩余残差RMS减少了82%。     

非本征法珀型超声传感器输出信号特征的研究

设计了一种由石英膜与尾纤端面组成的非本征型光纤法珀超声传感器,用于水下超声测量,讨论了其频率响应和灵敏度的影响因素;由于法珀传感器的工作点状态影响系统输出信号,本文分析了不同条件下该传感器的输出信号特征,为信号解调提供依据。与其他传感器相比,该传感器不受光源功率波动的影响,响应频率高,是水下超声检测的很好选择。