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光電測試技術-激光外差干涉-資料下載頁

2025-05-02 06:08本頁面
  

【正文】 饋回激光器而對激光器帶來的不利影響,另一方面由于角錐棱鏡的特點,使得出射光束與入射光束平行,而棱鏡繞任一轉軸的轉動均不影響出射光束的方向,當它繞光學中心轉動的角度不大時,它對光程的影響可以忽賂。 角錐棱鏡的形狀相當于立方體切下來的一個角 ,它的三個內表面作為光學反射面并相互垂直。當光從基面入射,可在三個直角面上依次反射,仍從基面出射。出射光線與入射光線總保持平行。 2022/5/25 35 2022/5/25 38 激光多普勒測速 ? 頻率調制: 運動物體的反射或散射光發(fā)生多普勒頻移而改變光的頻率。 ? 光外差檢測: 可見光的頻率很高(10 14 Hz),一般光電器件不能響應,也就無法直接檢測多普勒頻移.因此,需要 光外差的方法: 同一光源的兩束相干光以一定的條件投射到光電探測器表面進行混頻,就能在輸出的電信號中得到兩束光的差頻. 2022/5/25 39 多普勒測速的頻率調制方法 ? 1 參考光束方式 ? 2 對稱互差方式 ? 3 干涉條紋方式 2022/5/25 40 激光多普勒測速的原理 激光束經(jīng)分光鏡分成兩束,一束經(jīng)透鏡會聚測點,被該處正以速度 V運動的微粒向四面八方散射,散射光發(fā)生了頻移,頻率為(ν + ν D ) 。 另一束經(jīng)濾光片衰減后也由透鏡會聚于測點,有一部分穿越測點作為參考光束,頻率為 ν 。 進入光闌由透鏡會聚到光電倍增管的光電陰極上的有兩束頻率相近的光,發(fā)生干涉。 濾 光 片MB SQ?vP MTvue ie sQ參考光模式 2022/5/25 41 設:兩光束的夾角為 α ,光波波長為 λ,則干涉條紋的間距為: 干涉條紋的空間頻率為: 2si n12 ???i??2s in21??if 若粒子運動的速度為 ν ,運動的方向與條紋垂線的夾角為 β ,則粒子散射光的頻率為 : 只要測出散射光的頻率,就可以得到粒子的速度。 ???? c o s2s i n2c o s vfvf s ??2022/5/25 42 激光多普勒測速的特點 ? 動態(tài)響應快 ? 空間分辨率高 ? 流速測量范圍寬 ? 測量精度高 2022/5/25 43 激光多普勒測速的應用 ? 管道內水流流層研究; ? 流速分布/亞音速或超音速氣流/旋流的測量 ? 大氣遠距離測量; ? 風速測量 ? 可燃氣體火焰的流體力學研究; ? 水洞、風洞和海流測量
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