射流水波导表面轮廓特性对传输损耗的影响

发布时间：2018-11-20 19:21

【摘要】：基于流体理论分析不同区段的射流界面特征,利用高速数码相机拍摄射流水波导的气液交界面形态,选择恰当的图像处理算法提取并重构射流界面轮廓,根据重构的三维光学模型进行光线追迹仿真,最终获得射流波动段的损耗特性。结果表明,射流界面的波动振幅和频率将直接影响光线在其内部的全内反射传输。处于波动开始阶段的射流,由于波动幅度和频率相对较小,不能引起传输损耗。当射流界面波动达到一定程度时,其损耗特性开始逐渐显现,从而影响微细水射流作为介质波导的传输能力。
[Abstract]:Based on the fluid theory, the characteristics of jet interface in different sections are analyzed, and the gas-liquid interface of water-jet waveguide is photographed by a high-speed digital camera. The appropriate image processing algorithm is selected to extract and reconstruct the profile of the jet interface. According to the reconstructed 3D optical model, the ray tracing simulation is carried out, and the loss characteristics of the jet wave region are obtained. The results show that the wave amplitude and frequency of the jet interface will directly affect the total reflection transmission of light in its interior. Due to the relatively small fluctuation amplitude and frequency, the jet at the initial stage of wave fluctuation can not cause transmission loss. When the interfacial fluctuation of the jet reaches a certain degree, the loss characteristics begin to appear gradually, thus affecting the transmission ability of the micro water jet as a dielectric waveguide.
【作者单位】： 华中科技大学光学与电子信息学院;华中科技大学激光加工国家工程研究中心;
【基金】：国家自然科学基金(61475057)
【分类号】：O358

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本文编号：2345758