基于bso晶体全息光栅振动测量系统的研究

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1、万方数据学校代码：10004北京交通大学硕士学位论文密级：公开基于BSO晶体全息光栅振动测量系统的研究InvestigationofVibrationMeasurementSystemBasedOilHolographicGratingofCrystalBSO作者姓名：韩旭光导师姓名：张斌学位类别：工学学科专业：光学工程学号：11121820职称：副教授学位级别：硕士研究方向：光电检测北京交通大学2014年6月万方数据fIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII舢Y2734195学位论文版权

2、使用授权书、一一本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位做储麟：珈柚签字日期：伽，，年5月／z．H导师签名：串冷签字日期：训年6月，少日万方数据致谢本论文的所有工作是在我的导师张斌副教授的悉心关怀和精心指导下完成

3、的，她严谨的工作方法、科学的治学态度和崇高的人格在我硕士学习的三年期间给我留下了非常深刻的印象，这一切将使我受益终身。论文期间，从选题立项、设计实验、系统搭建、结果分析，到最后论文的撰写、修改都凝结了张斌副教授的智慧和汗水。在论文完成之际，我谨以最诚挚的敬意来感谢张老师三年来在学习和科研上对我的悉心教导，以及生活上对我的无微不至的关怀。三年的时间，在张老师的引导和帮助下，我不仅顺利的完成了硕士课题的研究，而且学会了一定的科研思路，并为将来的学习和工作奠定了基础。在此向我的导师张斌副教授致以最崇高的敬意和最诚挚的感谢。在北京交通大学光电检测

4、技术研究所学习期间，冯其波教授对我的实验内容和论文工作给予了很多中肯的意见，在此表示我由衷的谢意。也感实验室的高瞻教授、谢芳教授、邵双运副教授、陈士谦高工、崔建英高工等在我的沦文工作中给予的帮助和指导。在实验工作及撰写论文期间，高晓婧博士对我论文的各项进程都给予了热情的帮助，杨婧博士、孙嘉鹏博士、王晶博士、高岩博士、李光宇硕士、张彦彦硕士、刘阳硕士、吉建春硕士、赵龙硕士、张桐硕士等也对我的实验工作给予了很大帮助，在此向他们表示深切的感谢。衷心感谢我的家人，是他们对我学习和生活上的无微不至的理解、支持、照顾和帮助，使我能够在实验室专心完成我

5、的学业。感谢母校七年来的培养。万方数据北京交通大学硕士学位论文摘要随着科技和社会的发展，对高频、微小振动的高精度测量在科研和生产中有着越来越重要的意义。应用光折变晶体的激光干涉测振仪因具有波前匹配、低频信号截止、频带宽测量能力强等特点，比传统激光干涉仪更适用于高频、微小振动的测量。其基本测量原理是，被振动信号调制的信号光和参考光在光折变晶体内干涉形成动态全息光栅并实时衍射，信号光的透射光和参考光的衍射光相互干涉形成的信号被光电探测器接收，通过解调即可得到所测的振动信号。本文对比了传统激光干涉测振方法和应用光折变晶体的干涉测振方法，并从理论

6、上分析了光折变晶体内的动态全息过程，推导出了衍射效率；对基于硅酸铋(BSO)晶体反射式全息光栅测振系统进行了系统研究，分析了测量原理并搭建起光路，重点研究了光强比、入射角、晶体晶向等测量条件对系统测量灵敏度的影响，分析了耦合效率，在最佳条件下以信号发生器驱动的压电陶瓷为被测物，系统可测量到360kHz的振动信号；对基于硅酸每2(BSO)晶体透射式全息光栅测振系统进行了深入研究，改进了信号处理设备，分别以小压电陶瓷、压电片、超声探头和超声探头激励的金属试块为被测物并进行了实际测量，可探测到信号的最高频率分别为1．9MHz、3．0MHz、2．

7、4MHz和1．8MHz。本文最后对整个研究工作进行了总结，对未来的工作提出了展望。关键词：振动测量；一维耦合波；动态全息；BSO；反射式全息；透射式全息万方数据北京交通大学硕士学位论文ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofscience，technologyandsociety,themeasurementofhigh-frequency,microvibrationisofgreatsignificanceinscientificresearchandproduction．Owningtothecharact

8、eristicaswave-frontmatching，lowfrequencycutoff,broadfrequencyband，interferencevibrationmeasuring