四波耦合微振动光学测量的研究

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1、四波耦台微振动光学测量的研究摘要振动测量在生产和科学研究中的重要作用己被人们广泛接受，成为工程技术界重要的研究课题。近年来，随着微机械技术和精细加工工艺的飞速发展及大量应用，有关物体的微小位移与微小振动精确测量的研究工作引起人们进一步广泛重视。光学检测作为一种重要的非接触式无损测量技术，具有结构简单、精度高稳定好等优点，在计量测试技术领域中一直占据主导地位。光学测量方法中，以干涉法最为常见和广泛，而把光折变晶体用于干涉测量技术是新发展起来的一种技术。本文分析了光折变晶体特性，如光折变效应，二波耦合及能量放大、四波耦合及位相共扼

2、的原理。光折变效应是产生二波耦合作用与四波耦合作用的基础，四波耦合是二波耦合更复杂的扩展。这一部分的研究为探索利用光折变晶体四波混频进行微振动锁相探测提供了充实的理论基础。‘本文研究了基于光折变四波混频作用的微振动锁相探测方法，提出了光路设计图，并完成了理论分析与模拟计算，模拟结果表明，该方法能有效探测微振动频率，但对光折变晶体的性能参数提出了很高的要求。本文研究了光学干涉法进行微振动测量的原理与方法，提出了两种精确测量微振动振幅与频率的方案，并对这两种方案进行了理论比较。本文最后对整个研究工作进行了总结，指出了今后研究的重点

3、。关键词：振动测量；光学干涉；光折变晶体；光折变效应；二波耦合；四波耦合；四波耦合微振动光学测量的研究ABSTRACTTheimportanceofvibrationdetectioninindustrialproductionandscienceinvestigationhasbeenacceptedwidely,andthemeasurementofvibrationhasbecomethesignificantresearchprobleminengineeringtechnology．Recently,withther

4、apiddevelopmentofmicro—electro-mechanicaltechnologyandprecisionmachiningtechnologyandmanyimportantapplications，smalldisplacementandsmallVibrationrelatedwithobjectsareinterestedbyacademiaandindustry．Opticaldetectionisanon—touchandscathelessmeasurementtechnology,italS

5、Ohastheadvantageofsimplestructure，hJ【ghaccuracyandperfectstability,SOitisalwaysintheguidingpositioninmetering．Inopticaldeteetionmeathods．interferometryismostusedwidelyandthemeathodusingphotorefractivecrystalisanoveltechnique．Inthispaper,thecharactersofthephotorefrac

6、tivecrystalsarestudied，includingtheprincipleofphotorefractiveeffect，two-wavemixingandfour-wavemixing．Photorefractiveeffectisthebaseoftwo-wavemixingandfour-wavemixing,andinfact．four-wavemixingisexpandingfortwo-wavemixing．Theresearchinthischapterprovidessubstantialthe

7、oriesforthenextofphotorefractiveopticallick-insmal】vibrationdetection．Secondly,theWayof0pticallick．insmalIvibrationdetectionbasedonphotorefractivefour-wavemixingisexplored．Weproposetheexperimentalarrangement，andaccomplishacademicanalysisandsimulationcalculation．Ther

8、esultofthesimulationshowsthismethodiscapableofdetectingfrequencyofsmallvibration．However’theresultoftheexperimentshowsitmakeshi功demandsont