光纖多普勒差拍干涉測(cè)速技術(shù)研究.pdf

1、光纖多普勒差拍干涉測(cè)速技術(shù)是利用光學(xué)多普勒效應(yīng)和外差方法，由光纖和光纖集成器件組成，測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)速度的技術(shù)。與傳統(tǒng)的激光多普勒干涉測(cè)速技術(shù)相比，采用光纖代替自由空間的傳播，使裝置的結(jié)構(gòu)緊湊、小巧、調(diào)試非常簡(jiǎn)單;采用光通信行業(yè)已經(jīng)發(fā)展成熟的器件，使裝置的價(jià)格非常便宜。光纖多普勒差拍干涉測(cè)速技術(shù)是2000年隨著各種光纖器件的成熟才發(fā)展起來的技術(shù)，美國(guó)、法國(guó)和中國(guó)都進(jìn)行了一些研究，并且已經(jīng)應(yīng)用于各種爆轟與沖擊波實(shí)驗(yàn)。
　　本文結(jié)合相關(guān)文

2、獻(xiàn)報(bào)道，從理論和實(shí)驗(yàn)上深入研究了光纖多普勒差拍干涉測(cè)速的關(guān)鍵技術(shù)。搭建并改進(jìn)了兩種不同結(jié)構(gòu)的光纖多普勒測(cè)速儀，利用自聚焦棒探頭代替了傳統(tǒng)的透鏡探頭，使探頭和光纖的耦合更加容易;增加了光纖放大器和濾波器，大大提高了干涉信號(hào)的調(diào)制深度。針對(duì)兩種不同結(jié)構(gòu)的光纖多普勒測(cè)速儀的信號(hào)特點(diǎn)，研究了信號(hào)處理方法，分析了這些信號(hào)處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)，給出了處理誤差。在實(shí)驗(yàn)方面，不僅進(jìn)行爆轟速度的測(cè)量，還進(jìn)行了轉(zhuǎn)速，壓電陶瓷振動(dòng)的測(cè)量，擴(kuò)展了光纖多普勒測(cè)速儀的

3、應(yīng)用。主要研究工作及成果有:
　　1、介紹了激光多普勒干涉測(cè)速的發(fā)展過程、現(xiàn)狀以及將來的發(fā)展方向，分析表明光纖多普勒測(cè)速儀有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　2、介紹了光纖多普勒差拍干涉測(cè)速技術(shù)的原理，利用波動(dòng)光學(xué)理論分析了單模光纖用于光纖多普勒差拍干涉測(cè)速的可行性。
　　3、研究了光纖多普勒測(cè)速儀的設(shè)計(jì)技術(shù)，如激光器的選擇、干涉條紋的對(duì)比度和記錄系統(tǒng)帶寬的要求等;介紹了各種光纖集成器件的工作原理，利用光通信發(fā)展成熟的光纖集成器

4、件搭建并改進(jìn)了兩種不同結(jié)構(gòu)光纖多普勒測(cè)速儀:光纖位移干涉儀和可判向光纖位移干涉儀，并分析了光纖多普勒測(cè)速儀的性能參數(shù)。
　　4、研究了光纖多普勒測(cè)速儀的信號(hào)處理方法，針對(duì)光纖位移干涉儀的信號(hào)特點(diǎn)，研究了各種時(shí)頻分析方法，如短時(shí)傅里葉變換、Wigner-ville分布和小波變換等;針對(duì)可判向光纖位移干涉儀的信號(hào)特點(diǎn)，研究了利用反正切函數(shù)求解相位的方法。
　　5、分別利用兩種不同結(jié)構(gòu)的光纖多普勒測(cè)速儀進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究:利用光纖位移