【正文】 超聲，并對(duì)不銹鋼板的人工缺陷進(jìn)行了檢測(cè)。對(duì)固體，液體和氣體媒質(zhì)中激光超聲激發(fā)的研究均有了很大的發(fā)展。緊接著， Ramsden， Bunkiny 和Stegman 觀察到強(qiáng)激光在固體中產(chǎn)生的爆炸波和在大氣中產(chǎn)生的燃燒波，會(huì)隨時(shí)間和距離的增加而衰變成聲波。 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 激光超聲技術(shù)的研究始于 1962 年。該系統(tǒng)用壓電超聲代替激光超聲作為微弱振動(dòng)信號(hào)源，實(shí)驗(yàn)得到了較好的外差干涉信號(hào)，并得到了與壓電探頭振動(dòng)激勵(lì)信號(hào)一致的探測(cè)信號(hào)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。 通常的外差干涉系統(tǒng)，因使用的光學(xué)器件較多，會(huì)出現(xiàn)很多雜光如回授光 [8]，光學(xué)噪 聲大，信噪比低，并不適合微弱激光超聲信號(hào)的檢測(cè)。此外，還有使用法布里 珀羅干涉儀 (FairyPerot Interferometer)和光折變干涉儀的方法，但前者性能不穩(wěn)定，后者價(jià)格十分昂貴。但激光超聲振動(dòng)信號(hào)非常微弱，位移幅值一般在數(shù)微米量級(jí)，且激發(fā)超聲的激光源所需強(qiáng) 度特別大 [35]，因 此，目前多用光學(xué)方法檢測(cè)。清華 大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 I 目錄 1 引言 .............................................................................................................................. 1 課題 背景 ................................................................................................................... 1 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r ....................................................................................................... 1 課題意義 ................................................................................................................... 3 課題內(nèi)容 ................................................................................................................... 3 2 激光超聲激勵(lì)技術(shù)研究 .............................................................................................. 5 超聲波的性質(zhì) ........................................................................................................... 5 超聲波的分類 .......................................................................................................... 5 超聲波的特點(diǎn) ........................................................................................................ 5 超聲波的波型與聲速 ............................................................................................ 6 超聲波的反射折射及波型轉(zhuǎn)換 ............................................................................ 6 超聲波 的檢測(cè) ........................................................................................................... 7 激光產(chǎn)生超聲的原理 ............................................................................................... 9 Nd:YAG 激光器激勵(lì)超聲波 ................................................................................. 10 Nd:YAG 激光介紹 .............................................................................................. 10 Nd:YAG 激光 器 工作原理 .................................................................................. 10 本章小結(jié) ................................................................................................................. 11 3 激光外差干涉概述 ........................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 光電檢測(cè) ................................................................................................................. 13 系統(tǒng)分類 ................................................................................................................ 13 激光超聲檢測(cè) ...................................................................................................... 14 光外差干涉測(cè)試技術(shù) ............................................................................................. 15 概述 ...................................................................................................................... 15 光 外差干涉 原理 .................................................................................................. 15 光外差探測(cè)系統(tǒng) .................................................................................................. 16 激光外差干涉測(cè)試系統(tǒng) ......................................................................................... 18 測(cè)試系統(tǒng)的原理 .................................................................................................. 18 激光外差干涉測(cè)長(zhǎng) .............................................................................................. 19 清華 大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 II 光外差檢測(cè)優(yōu)勢(shì) ..................................................................................................... 21 本章 小結(jié) ................................................................................................................... 22 4 光外差干涉法檢測(cè)激光超聲的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) .............................................................. 24 聲光調(diào)制 ................................................................................................................. 24 聲光調(diào)制器原理 ................................................................................................. 24 聲光調(diào)制 分類 ..................................................................................................... 27 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 28 外差干涉系統(tǒng)構(gòu)成 .............................................................................................. 28 超聲信號(hào)檢測(cè)原理 .............................................................................................. 30 光外差干涉法檢測(cè)激光超聲原理 ...................................................................... 31 光路調(diào)試結(jié)果 ......................................................................................................... 33 本章小結(jié) ................................................................................................................. 34 5 總結(jié) ............................................................................................................................ 35 主要工作 ................................................................................................................. 35 系統(tǒng)存在問題 ........................................................................................................... 35 參 考 文 獻(xiàn) .................................................................................................................... 36 致 謝 .............................................................................................................................. 38 清華 大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 1 頁 共 38 頁 1 引言 課題背景 隨 自 20 世紀(jì) 7