当前位置:主页 > 科技论文 > 材料论文 >

全光学非线性混频技术用于微裂纹检测的实验研究

发布时间:2019-01-07 07:28
【摘要】:采用全光学方法检测声波与开合裂纹相互作用后的非线性混频效应,达到检测裂纹位置的目的.激发光与加热光经过声光调制器后分别被调制为高频fH(几十kHz)激发光和低频fL(几Hz)加热光.裂纹会在低频加热光辐照下周期性开合,激发光激发出频率为fH的声波与裂纹相互作用后产生非线性混频信号(fH±fL),由测振仪或光偏转装置接收声信号并送至锁相放大器.实验中辐照在样品上的激发光、加热光和检测光光斑始终重合.随着三束光源逐步靠近裂纹中心,混频信号幅值逐渐增大.当增大到最大值后(三束光源达到裂纹中心区域),混频信号幅值开始逐渐减小(三束光源逐渐远离裂纹区域)最终趋于平缓,此时混频信号消失.光学激发的激发光可以聚焦到很小(约几十微米),所以其具有较高的空间分辨率.研究结果表明,利用非线性光声混频效应来检测裂纹的方法对实际的闭合裂纹的检测灵敏度远高于传统的线性激光超声裂纹检测方法,可为裂纹的光声无损检测提供新的解决思路和技术.
[Abstract]:An all-optical method is used to detect the nonlinear mixing effect after the interaction between acoustic wave and open crack, so as to detect the crack position. The excitation light and the heating light are modulated into high frequency fH (dozens of kHz) excitation light and low frequency fL (several Hz) heating light after they pass through the acousto-optic modulator respectively. The cracks are periodically opened and closed under the irradiation of low frequency heating light, and the excited light excites the interaction of the acoustic wave with the crack at the frequency of fH and produces a nonlinear mixing signal (fH 卤fL),) which is received by the vibrator or the optical deflector and sent to the phase-locked amplifier. In the experiment, the excited light irradiated on the sample, the heating light and the detection light spot always coincide. The amplitude of the mixing signal increases gradually with the three light sources approaching the crack center. When the maximum value is increased (the three beams reach the crack center), the amplitude of the mixing signal begins to decrease gradually (the light source is gradually far away from the crack area), and finally the mixing signal disappears. The optical excitation light can focus to very small (about tens of microns), so it has high spatial resolution. The results show that the detection sensitivity of the nonlinear photoacoustic mixing method is much higher than that of the traditional linear laser ultrasonic crack detection method. It can provide new solutions and techniques for photoacoustic nondestructive detection of cracks.
【作者单位】: 南京理工大学电子工程与光电技术学院;
【基金】:国家自然科学基金青年科学基金(61405093) 江苏省自然科学基金青年科学基金(BK20140771)
【分类号】:TB302.5

【相似文献】

相关期刊论文 前2条

1 周宝田;714MHz卫星电视接收系统中简易混频组件的研制[J];无锡轻工业学院学报;1985年02期

2 ;[J];;年期

相关会议论文 前10条

1 郭泽海;;混频回路考虑损耗时的变频损耗[A];1997年全国微波会议论文集(下册)[C];1997年

2 帅翔;邹涌泉;张永鸿;闫鸿;;一种宽带混频组件的研制[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2007年

3 吴岳;冯鸿辉;;采用相互混频方式的微波收发信机[A];1997年全国微波会议论文集(下册)[C];1997年

4 陈如山;李兴国;;自激混频Gunn自差机的理论分析[A];1991年全国微波会议论文集(卷Ⅱ)[C];1991年

5 季来林;朱俭;马伟新;詹庭宇;;利用晶体串接实现高效宽带三倍频[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年

6 苏志强;杜向伟;冯卫;;多通道双混频时差测量系统的研究和进展[A];2009全国时间频率学术会议论文集[C];2009年

7 史生才;徐之材;殷兴辉;韩溥;陈善怀;左营喜;;毫米波亚毫米波超导SIS混频技术及其应用[A];1999年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];1999年

8 王华睿;沈建琪;李海将;陈先庆;张秋长;;布朗运动和定向流动下激光自混频的研究[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年

9 叶宇煌;张学建;;FET混频模型参数CAC[A];1987年全国微波会议论文集(中)[C];1987年

10 薛泉;薛良金;蔡雪芳;;Ka频段宽带全集成本振混频组件[A];1997年全国微波会议论文集(下册)[C];1997年

相关重要报纸文章 前3条

1 上海 翟欢跃 编译;具有放大和混频功能的简单电路[N];电子报;2013年

2 广东 陈文;日升宝RS-350交直流两用收音机详解[N];电子报;2002年

3 贵州 曾旭;SONY SRF-H2头戴式收音机电路剖析[N];电子报;2003年

相关博士学位论文 前3条

1 蔡宇;混频数据的计量经济学方法:理论与应用[D];山东大学;2016年

2 郑玉航;基于混频数据模型的中国经济周期特征研究[D];湖南大学;2015年

3 朱成杰;凝聚超冷中性原子气体中的光波混频与散射研究[D];华东师范大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘涛;L波段发射机的妍制[D];电子科技大学;2015年

2 李天龙;混频多功能芯片的设计与实现[D];西安电子科技大学;2015年

3 常晓阳;采用双非简并多波混频理论研究原子的碰撞效应[D];河北大学;2016年

4 仝光恒;星地相干激光通信系统中混频效率的分析[D];长春理工大学;2016年

5 李智平;X频段自振混频技术及其应用[D];电子科技大学;2006年

6 马凯学;毫米波混频技术研究[D];西北工业大学;2002年

7 蔡中恒;U波段混频技术研究[D];电子科技大学;2011年

8 吴昊;共时双频混频技术的研究及实现[D];北京邮电大学;2013年

9 胡奇;毫米波高放—混频组件的研究[D];电子科技大学;2010年

10 李可;基于雪崩器件毫米波高次谐波混频技术[D];电子科技大学;2013年



本文编号:2403383

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2403383.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户aa95b***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com