面向微珠逆反射目标的零差激光干涉测振关键技术研究
发布时间：2021-02-19 06:38
零差激光干涉测振技术是工业生产和科学研究中重要的振动检测手段。近年来,在航空航天、超精密制造工程等领域迅猛发展的推动作用下,振动测量的位移准确度在向纳米级、亚纳米级方向迈进。具有逆反射效应的微珠反射材料可以有效提高测量信号信噪比,然而测量光强度变化和激光散斑噪声依然会引入几纳米甚至微米级的位移测量误差,这是制约零差激光干涉测振仪准确度进一步提高的关键问题。本课题在深入分析传统零差激光干涉测振仪探测系统的基础上,建立基于微珠逆反射材料反射特性的测振干涉信号模型。分析了测量光强度和散斑噪声对测振解调位移准确度的影响机理,进而提出了一种基于平衡分光策略的周期非线性误差抑制方法、以及一种基于微邻域扫描的散斑噪声抑制方法,以期提高测振仪的准确度和稳定性。具体研究内容如下:为了明确微珠逆反射材料反射特性对零差激光干涉测振的误差作用机理,结合激光干涉理论和偏振光传输原理,建立了基于微珠逆反射材料反射特性的零差激光测振干涉信号模型。分析表明,测量光强变化时,探测系统分光不对等会引入可变的周期非线性误差,影响解调位移的准确度;散斑噪声会对测量光幅值和相位共同调制,进而引起解调位移的失真。从而明确实现探测...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：115 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
SIOS公司零差激光干涉测振仪[50,51]
图 1-3 Renishaw XL-80 激光干涉测量系统[52]Fig. 1-3 Renishaw XL-80 Laser interferometer system[52]在欧洲的丹麦 Brüel & Kj r 公司多年来一直致力于声学分的研发，被誉为声学与振动学专家，该公司的 Ometron-83基于典型的零差四通道探测原理[53]，如图 1-4 所示。该干 的稳频 He-Ne（波长 0.633 μm）激光光源，测振频率范最大测量速度为 425 mm/s，但并未给出位移分辨力参数
图 1-3 Renishaw XL-80 激光干涉测量系统[52]Fig. 1-3 Renishaw XL-80 Laser interferometer system[52]同在欧洲的丹麦 Brüel & Kj r 公司多年来一直致力于声学分析以及振备的研发，被誉为声学与振动学专家，该公司的 Ometron-8329 型激光仪基于典型的零差四通道探测原理[53]，如图 1-4 所示。该干涉仪使用 mW 的稳频 He-Ne（波长 0.633 μm）激光光源，测振频率范围为 0.1 HHz，最大测量速度为 425 mm/s，但并未给出位移分辨力参数。
【参考文献】：
期刊论文
[1]微振动对超精密撞点加工精度影响[J]. 张一博,刘强,颜志涛,周春强,姚建华. 组合机床与自动化加工技术. 2018(02)
[2]基于物体像的干涉条纹图像中散斑噪声的识别方法[J]. 杨鹏程,刘洋,朱新栋,胥光申,肖渊. 应用光学. 2017(02)
[3]航空发动机振动测试系统设计[J]. 王峰,费越,李珩. 航空维修与工程. 2016(12)
[4]航空发动机整机振动分析与控制[J]. 艾延廷,周海仑,孙丹,王志,张凤玲,田晶. 沈阳航空航天大学学报. 2015(05)
[5]激光测振方法在振动试验中的应用[J]. 张莲莲. 科技传播. 2013(23)
[6]零差激光干涉仪正交相位误差的分析[J]. 胡红波,于梅. 光电工程. 2012(12)
[7]激光测振在振动计量中的发展概况及作用[J]. 赵锦春. 计量与测试技术. 2011(06)
[8]新型零差激光干涉仪振动测量系统[J]. 杨春平,康美苓,王豹亭,吴健,谢康. 光电子.激光. 2011(01)
[9]偏振激光干涉仪的非线性误差实时校正方法[J]. 刘彬彬,苑勇贵,王新星,黄锋振,杨军,苑立波. 光学学报. 2010(09)
[10]超精密加工领域科学技术发展研究[J]. 袁巨龙,张飞虎,戴一帆,康仁科,杨辉,吕冰海. 机械工程学报. 2010(15)
博士论文
[1]基于空间分离的高速外差激光干涉测量若干关键技术研究[D]. 刁晓飞.哈尔滨工业大学 2014
[2]地震、风激励作用下高层建筑振动控制的研究[D]. 颜桂云.浙江大学 2005
硕士论文
[1]零差激光测振技术的研究[D]. 王豹亭.电子科技大学 2011
[2]基于正交信号的激光干涉测振系统研究[D]. 张波.安徽大学 2010
本文编号：3040747
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：115 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
SIOS公司零差激光干涉测振仪[50,51]
图 1-3 Renishaw XL-80 激光干涉测量系统[52]Fig. 1-3 Renishaw XL-80 Laser interferometer system[52]在欧洲的丹麦 Brüel & Kj r 公司多年来一直致力于声学分的研发，被誉为声学与振动学专家，该公司的 Ometron-83基于典型的零差四通道探测原理[53]，如图 1-4 所示。该干 的稳频 He-Ne（波长 0.633 μm）激光光源，测振频率范最大测量速度为 425 mm/s，但并未给出位移分辨力参数
图 1-3 Renishaw XL-80 激光干涉测量系统[52]Fig. 1-3 Renishaw XL-80 Laser interferometer system[52]同在欧洲的丹麦 Brüel & Kj r 公司多年来一直致力于声学分析以及振备的研发，被誉为声学与振动学专家，该公司的 Ometron-8329 型激光仪基于典型的零差四通道探测原理[53]，如图 1-4 所示。该干涉仪使用 mW 的稳频 He-Ne（波长 0.633 μm）激光光源，测振频率范围为 0.1 HHz，最大测量速度为 425 mm/s，但并未给出位移分辨力参数。
【参考文献】：
期刊论文
[1]微振动对超精密撞点加工精度影响[J]. 张一博,刘强,颜志涛,周春强,姚建华. 组合机床与自动化加工技术. 2018(02)
[2]基于物体像的干涉条纹图像中散斑噪声的识别方法[J]. 杨鹏程,刘洋,朱新栋,胥光申,肖渊. 应用光学. 2017(02)
[3]航空发动机振动测试系统设计[J]. 王峰,费越,李珩. 航空维修与工程. 2016(12)
[4]航空发动机整机振动分析与控制[J]. 艾延廷,周海仑,孙丹,王志,张凤玲,田晶. 沈阳航空航天大学学报. 2015(05)
[5]激光测振方法在振动试验中的应用[J]. 张莲莲. 科技传播. 2013(23)
[6]零差激光干涉仪正交相位误差的分析[J]. 胡红波,于梅. 光电工程. 2012(12)
[7]激光测振在振动计量中的发展概况及作用[J]. 赵锦春. 计量与测试技术. 2011(06)
[8]新型零差激光干涉仪振动测量系统[J]. 杨春平,康美苓,王豹亭,吴健,谢康. 光电子.激光. 2011(01)
[9]偏振激光干涉仪的非线性误差实时校正方法[J]. 刘彬彬,苑勇贵,王新星,黄锋振,杨军,苑立波. 光学学报. 2010(09)
[10]超精密加工领域科学技术发展研究[J]. 袁巨龙,张飞虎,戴一帆,康仁科,杨辉,吕冰海. 机械工程学报. 2010(15)
博士论文
[1]基于空间分离的高速外差激光干涉测量若干关键技术研究[D]. 刁晓飞.哈尔滨工业大学 2014
[2]地震、风激励作用下高层建筑振动控制的研究[D]. 颜桂云.浙江大学 2005
硕士论文
[1]零差激光测振技术的研究[D]. 王豹亭.电子科技大学 2011
[2]基于正交信号的激光干涉测振系统研究[D]. 张波.安徽大学 2010
本文编号：3040747
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