,即用大功率光学纤维代替部分光学传送部件,使体积大幅度缩小,重量减轻,机动性、灵活性、可靠性提高。3智能化,即排除了人为因素的限制,确保了测量的有效性和正确性。同时提高了自动化程度。4精确化,即利用现代的数字信号处理技术,改善了系统的信号处理能力,并且在设计思想上有了一系列根本性突破。5利用全部光散射模式,即利用了几何散射理论,又利用了米氏
f散射理论。6测量范围扩大到亚微米范围甚至纳米范围。激光多普勒测量方法能非常容易的实现实时在线测量。激光多普勒信号的测量范围非常的广,对环境的适应能力强,受环境影响小。随着光电子的快速发展,激光多普勒测量仪器越来越朝着便携式、坚固耐用和小型化的商用方向发展。
3、目前已有的单频激光多普勒测速仪光路调节难度大存频率的直流漂移受环境影响严重抗干扰能力差的缺点并且信号处理比较复杂应用受到很大的限制。已有的外差式双频激光测速仪采用外差干涉测量原理是交流测量系统不存在单频激光多普勒测速仪的频率直流漂移问题具有信号噪声小抗干扰能力强的优点。但是,外差式双频激光测速仪的最大测量速度受限于双频激光器的频差,最高测速一般在1000mms以下45。它们均无法满足对更高速运动物体进行速度测量的需求。为了实现对更高速运动物体的速度测量,利用新的双频激光多普勒测速方法,可以对高速运动物体的速度进行高精度测量。
【多普勒测速原理】
多普勒效应是指产生波的振源和接收波的探测器处于相对运动状态下出现的探测器接收到的信号频率与振源的频率存在差值的现象。爱因斯坦1905年在他的狭义相对论中指出,光波也具有类似的多普勒效应6。只要物体会散射光线,就可以利用多普勒效应来测量其速度。1964年Yeh和Cummi
s首次观察到了水流中粒子的散射光频移,
f证实了可利用多普勒频移技术来确定流动速。我们考虑一个以速度M运动的光源。其光波的传播方向为向着观察
者,光源原本与观察者的距离为G(t),当光源运动时,光波从光源到观察者的空间距离被压缩到(CUw)L那么静止观察者所记录到的光源的波长就变为:
λ1(CUL)VV1V(11CUL)其中c为光速,入为波长,V为频率。λ1为观察到的波长,U1为观察到的频率。
【系统设计】
采用双频激光器为光源,来建成一个基于双频激光器的多普勒测速系统。该激光器采用短程吸收技术采用1W的808
m的LD抽运各向异性的晶体微片NdYVO4,获得同偏振双频激光输出。
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