模拟燃气射流场的莫尔偏折显示及定量测试

在实验室条件下,制作了模拟膛口高速射流的装置.应用莫尔偏折法对双基发射药膛口燃气射流场进行了显示及定量测试研究.整套莫尔显示及测试系统由激光光源、莫尔偏折仪、CCD、监视器、图像存储和处理系统以及586计算机等组成.应用莫尔偏折层析技术定量计算并再现了膛口双基发射药燃气射流场的温度分布.     

火箭燃气射流中颗粒衍射散射对莫尔偏折图的影响

本文根据Fourier光学和衍射散射理论分析了火箭燃气射流中Al_2O_3颗粒衍射散射对莫尔偏折图的影响,从实验上研究了Al_2O_3颗粒衍射散射造成莫尔条纹模糊的现象。实验结果表明,对Al粉含量较低(3～8％)的固体推进剂,莫尔偏折法能够用于其燃气射流场的显示。     

基于相位展开和一种新的迭代重建算法的流场莫尔层析术

使用莫尔层析方法测量温度场。设计了一种旋转莫尔偏折仪,该装置可以获取180°范围内的莫尔条纹图。采用傅里叶变换相位展开技术处理莫尔条纹,提取轴向任意截面的投影信息,使用一种新的莫尔层析迭代算法重建温度分布,该迭代算法与已有的代数重建算法不同,它由莫尔偏折基本公式和网格重建技术推导得出,直接使用光线偏折角进行迭代,可以直接实现对非完全投影数据的层析重建。实验中使用8个方向的莫尔条纹图对双峰结构温度场进行重建,得到了截面的温度分布,峰值的重建误差低于5%。测量结果证明这是一种准确、适用性广的层析重建方法。     

瞬态三维温度场的莫尔偏折层析

本文讨论了莫尔偏折法层析三维温度场的原理;提出了一种多通道(多方向)莫尔偏折的方法来获得多方向光线经过温度场后偏折的数据,然后利用计算机层析再现三维温度扬的方法;并分析了最佳通道采样角间隔的选取问题,得到了角间隔与角频率之间的关系。采用YAG脉冲激光光源,测量了非对称火焰的三维空间温度分布,并与干涉法测量的结果比较,得到一致的结果。     

位移式莫尔偏折测量方法的研究

本文讨论一种测量位相同步变化的物体信息的莫尔偏折法——位移式莫尔偏折法。通过试件的旋转或摆动用条纹的移动来反映光束的倾斜,用条纹的稳定性来判断光轴的重合。该法简单、精度高且易于实现自动测量。文章论证了其原理,分析了测量精度并阐述了几种典型的应用。     

实时大口径高灵敏度、高精度莫尔偏折仪的设计和应用

本文介绍了利用Talbot效应制作自成像光栅和泰曼干涉仪实时制作光栅来形成消除系统误差的大口径、高灵敏度、高精度莫尔偏折仪的设计方法和原理;并利用这种偏折仪获得了火箭燃气射流冲击效应场的莫尔偏折图和高超音速激波风洞中非对称流场的多方向莫尔偏折图,为定量计算瞬态流场打下了基础。     

瞬态三维温度场的莫尔偏折层析

本文讨论了莫尔偏折法层析三维温度场的原理;提出了一种多通道(多方向)莫尔偏折的方法来获得多方向光线经过温度场后偏折的数据,然后利用计算机层析再现三维温度扬的方法;并分析了最佳通道采样角间隔的选取问题,得到了角间隔与角频率之间的关系。采用YAG脉冲激光光源,测量了非对称火焰的三维空间温度分布,并与干涉法测量的结果比较,得到一致的结果。     

复杂密度场测量中的莫尔层析重建技术

将一种新的莫尔层析重建算法应用于复杂流场测量.该算法由莫尔偏折原理和网格重建技术推导得出,直接使用光线偏折角进行修正迭代,适用于有限角采样和包含遮挡物等非完全数据条件下的层析重建.应用该算法,对火箭燃气射流场和高超音速流场的莫尔偏折图进行了处理和计算,重建出流场截面的密度分布,并对重建结果进行了分析.     

用望远系统移动法检测导轨不直度

本文研究望远系统在导轨上移动时光线的偏折引起莫尔条纹的位移来检测导轨。该法方便,精度高而可调。     

使用莫尔条纹对冲击场气流密度的测试

文中用莫尔条纹法测出了射流冲击场的气流密度分布。实验表明，莫尔偏折图的条纹愈清晰，该段流场的燃烧愈充分，分析了马赫盘左右条纹清晰度差的原因并给出了几个有重要意义的结论。     

基于光逻辑的莫尔偏折学

光逻辑莫尔是基于光学逻辑运算的原理而提出的获取特定莫尔条纹的新方法.本文将其能消除载频和窄化条纹的特性应用于偏折学,并给出了实际结果.     

傅里叶变换莫尔偏折术用于自动测量气体温度场

将傅里叶变换条纹位相分析方法用于莫尔偏折术，实现了对轴对称温度场的高精度和自动化测量     

一种莫尔法测量焦距的改进方法

利用Talbot效应和莫尔技术的莫尔偏折术可用来测量相位物体。本文中,我们用新的理论分析和实验装置研究并论证了用这种方法测量透镜焦距的问题。 当两块光栅的栅线相互平行时,就形成莫尔游标条纹,透镜的焦距可以通过测量游     

莫尔层析术的模型误差分析及实验研究

分析了经典莫尔层析法的误差模型,通过讨论误差产生的机理,研究了目前使用的重建算法的适用范围。用莫尔偏折仪层析重建的实验结果与真实温度值比对,验证了误差模型的正确性。提出存在问题的本质及解决问题的方案——用相位展开法恢复有折射率场变形的波面,提取波面变形量,作为投影数据,重建相应层面的折射率场。     

基于莫尔条纹的自准直测角方法研究

提出了一种基于莫尔条纹的自准直测角方法.该方法将成像式光栅方法、基于莫尔条纹的扭转测量技术、自准直测角技术相结合,利用标尺光栅像和指示光栅形成的光栅副夹角变化所引起的莫尔条纹宽度变化来反映平台棱镜的角度变化,建立了平台棱镜旋转角度、光栅栅线夹角及莫尔条纹宽度之间的关系式.有别于传统莫尔条纹的计数处理,通过图像处理获得了莫尔条纹宽度信息.实验结果表明,该系统接收到的莫尔条纹对比度清晰,满足莫尔条纹图像处理的要求,在±7′范围内,与0.2″自准直仪的比对误差在0.2″以内.     

光学莫尔技术测量溶液浓度新方法研究

提出一种利用变位产生莫尔偏折来测量溶液浓度的新方法，设计了一套光电探测系统，给出了测量蔗糖溶液的初步结果     

位相物体的三维非对称温度场的计算机模拟

应用计算机模拟实现了三维非对称温度场的重建，为莫尔偏折术测量三维非对称温度场提供了一种实时自动的和高精度的处理方法。     

光偏折层析重建流场中的两阶段降噪技术

光学层析技术中,包含在投影信息中的噪声会严重影响重建精度。针对偏折层析的关键环节,提出分两阶段对噪声进行抑制的方法。其一是在数据提取阶段使用小波分析技术对偏移量进行降噪,其二是重建时使用偏折角平均修正算法抑制噪声对迭代计算的影响。模拟实验中使用莫尔层析重建技术对三峰温度场进行了重建,结果显示降噪处理能够明显改善噪声对重建造成的不良影响,对误差曲线的分析表明,该处理使得100次迭代后误差的降幅高达45%。结合8邻域求导算法和降噪处理技术,对小型防风喷焰进行实际测量,证实了莫尔偏折层析技术在流场测量领域的实用价值。     

真实火箭燃气射流的实时显示及定量测试技术研究

提出了一种实时显示真实火箭燃气射流和定量测试其参数分布的技术。它是由激光光源、大口径莫尔偏折仪、CCD、监视器、图象存储和处理系统以及486计算机等组成。利用这种技术,实时显示了真实火箭燃气射流场,定量计算了流场的参量分布.     

基于调腔技术的棱镜式激光陀螺损耗控制

棱镜式环形谐振腔反射、折射点多。为了保证陀螺稳定工作,对棱镜各工作面的角度误差、塔差以及调腔提出了严格的要求。将子午面及弧矢面内棱镜的工作面角度误差、球面偏心等作为微扰项,修正光在棱镜表面反射和折射的传输矩阵。建立棱镜式环形谐振腔光束几何偏折损耗和光路空间非共面损耗的物理模型,利用修正后的传输矩阵分析了角度误差造成光束偏离设计位置的程度。设计了基于棱镜配套筛选、谐振腔损耗控制的调腔方法。实验证明,新调腔方法使环形谐振腔一次合格率由75%提高至90%以上。