激光超聲激勵與檢測技術研究.pdf

1、由于激光超聲具有波長短，方向性強，遇障礙物產生衍射和散射等特點，日益成為無損檢測領域重要研究內容。本文主要通過仿真與實驗的方法，從激光超聲激勵與檢測系統(tǒng)構成與原理出發(fā)，重點研究了激光超聲激勵與檢測技術。
　　以激光超聲激發(fā)機理為基礎，對激光超聲激勵關鍵技術進行了分析，設計了激光點源聚焦和激光一維擴束線源兩種激勵源空間調制模塊，設計過程中充分考慮激勵源高功率、不連續(xù)、不可見的特點。點源聚焦模塊采用倒立望遠鏡系統(tǒng)改善光束質量后再進行聚

2、焦，輸出光斑可實現(xiàn)100?m-1000?m連續(xù)可調。針對一維擴束線源模塊提出了基于單一柱透鏡和基于鮑威爾棱鏡與菲涅爾透鏡相結合的兩種設計方案，柱透鏡方案設計過程中利用光學仿真軟件分析了柱透鏡成像規(guī)律，根據(jù)其輸出線源呈線型高斯分布的特點，提出了用精密光闌截取能量集中部分用于實驗的解決方案。依據(jù)鮑威爾棱鏡線型公式利用Solidworks軟件建立了模型，并導入光學分析軟件進行仿真，結果顯示輸出線源達到了良好的均勻性。
　　對常用的激光超

3、聲光學檢測法相關理論及可行技術方案進行研究，提出新型激光超聲檢測系統(tǒng)設計方案。該設計利用聲光調制器在信號中引入一個載波頻率，利用高頻調制手段提高信號的穩(wěn)定性和系統(tǒng)的抗干擾能力；通過雙光路差分原理消除了環(huán)境噪聲對干涉信號的影響；利用偏振特性，使相同偏振態(tài)的光進行干涉，大幅提高干涉信號幅值；通過增加聚焦透鏡組，進一步提高系統(tǒng)靈敏度。針對激光外差信號的特點，設計了以AD8302為核心的相位解調模塊。該模塊利用AD8302良好高頻測相能力以及外