光纖多普勒差拍干涉測速技術(shù)研究.pdf

1、光纖多普勒差拍干涉測速技術(shù)是利用光學多普勒效應(yīng)和外差方法，由光纖和光纖集成器件組成，測量物體運動速度的技術(shù)。與傳統(tǒng)的激光多普勒干涉測速技術(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，使裝置的價格非常便宜。光纖多普勒差拍干涉測速技術(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、法國和中國都進行了一些研究，并且已經(jīng)應(yīng)用于各種爆轟與沖擊波實驗。
　　本文結(jié)合相關(guān)文

2、獻報道，從理論和實驗上深入研究了光纖多普勒差拍干涉測速的關(guān)鍵技術(shù)。搭建并改進了兩種不同結(jié)構(gòu)的光纖多普勒測速儀，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的調(diào)制深度。針對兩種不同結(jié)構(gòu)的光纖多普勒測速儀的信號特點，研究了信號處理方法，分析了這些信號處理方法的優(yōu)缺點，給出了處理誤差。在實驗方面，不僅進行爆轟速度的測量，還進行了轉(zhuǎn)速，壓電陶瓷振動的測量，擴展了光纖多普勒測速儀的

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速技術(shù)的原理，利用波動光學理論分析了單模光纖用于光纖多普勒差拍干涉測速的可行性。
　　3、研究了光纖多普勒測速儀的設(shè)計技術(shù)，如激光器的選擇、干涉條紋的對比度和記錄系統(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、件搭建并改進了兩種不同結(jié)構(gòu)光纖多普勒測速儀: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速儀的性能參數(shù)。
　　4、研究了光纖多普勒測速儀的信號處理方法，針對光纖位移干涉儀的信號特點，研究了各種時頻分析方法，如短時傅里葉變換、Wigner-ville分布和小波變換等;針對可判向光纖位移干涉儀的信號特點，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)的光纖多普勒測速儀進行了實驗研究:利用光纖位移