全光纤多点激光干涉速度测量系统的研制

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1、学校代码：密级：公开硕士专业学位论文全光纤多点激光干涉速度测量系统的研制作者姓名石娆工程领域光学工程指导教师王健副教授培养院系理学院二零一五年六月硕士专业学位论文多点光子多普勒速度测量系统的研制作者：石蛲导师：王健北京交通大学年月学位论文版权使用授书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

2、解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字曰期：年月丨日签字曰期：厶年《月曰学校代码：密级：公开北京交通大学硕士专业学位论文全光纤多点激光干涉速度测量系统的研制作者姓名：石蛲学号：导师姓名：王健职称：副教授工程硕士专业领域：光学工程学位级别：硕士北京交通大学年月致谢时光荏苒，光阴似箭，两年的研究生生活如白驹过隙。告别了曾经的青涩懵懂，我真正懂得了一分耕耘一分收获这个道理。无论是课题，还是师生、同学、家人、朋友间的情谊都是需要将心投入，用心维护的。感谢我敬爱的老师们和亲爱的同学们教会了我这么多道理，我将受用终生。我的毕设论文是在导师王健副教授的悉心指导下完成的，王健副教授给我指

3、引了正确的研究方向，与我一同探讨难题、教导我科学的学习方法，在我的研究工作中给予了我很大的帮助。他教会了我正确的学习方法与态度，给我提供了丰富的学习资源。我十分感谢王健导师这两年来对我的指导和教诲。与此同时，吴重庆教授也对我的科研工作给予了很大的帮助。吴重庆教授丰富的科研经验帮助我解决了许多难题，他宝贵的意见也对我产生了深厚的影响。在此向吴重庆教授表示衷心的感谢。此外，也十分感谢王智教授、刘岚岚副教授、李政勇副教授在我学习和研究期间给予我的指导和帮助。在实验室期间，感谢王甫博士、李强博士、杨帅博士、王海洋博士及章威、范哲珲、郭凯丽、张天雍、王哲师兄、朱哲师兄、李永亮师兄等同学对我实验研究

4、工作和论文撰写工作的帮助，我向他们表示真挚的感谢。其中我十分感谢倪佳敏学姐，她在我工作开展初期，不遗余力得帮助我，让我快速理解与学习，对我的整个工作提供了巨大的帮助。最后，十分感谢我的家人，他们给予了我精神和物质上的支持，使我能够在学校专心完成我的学业。北京交通人学硕士专业学位论文摘要摘要全光纤光子多普勒速度测量仪（是一种新型的激光测速系统，在冲击波、爆轰波以及短时高速运动物体速度测量领域具有广泛的应用。本文针对远距离运动目标的多点激光测速系统进行了研制。首先对激光测速技术的发展历程进行了回顾，分析比较了各种测速系统的优缺点，重点介绍了系统的原理和结构。在硬件部分，制作了激光器的驱动和温

5、控电路，得到了稳定和持续工作的激光光源，设计并制作了适合较远距离运动物体的探测单元，搭建了测速系统。在软件部分，利用编写了基于条纹法的数据处理基本程序，并完成了数据处理软件界面，界面友好，数据处理方便。实现了与探头相距振动物体的速度、加速度、频率等参数的四点测量，测量误差小于。关键词：光纤传感；光子多普勒速度测量；条纹法北京交通人学硕十专业学位论文摘要，，：；；；；北京交通人学硕士专业宁位论文录目录绪论课题研究的背景与意义光子多普勒测速的发展历史多普勒效应激光干涉测速的发展历史本文的主要工作光子多普勒速度测量系统的实验原理多普勒效应探测器的平方检测原理系统的实验原理光子多普勒速度测量系统

6、的搭建激光器制作激光器光源模块制作激光器电路的框架激光器的驱动电路激光器温控电路激光器的显示电路小结光学系统的搭建基本光路的搭建远距离探测单元探头支架的设计与制作其他元器件的技术指标本章小结基于的数据处理软件编写数据处理方法概述条纹法北京交通大学硕士专业学位论文目录短时傅里叶变换（小波变换（小结软件编写软件目标与流程功能简介软件实验测试本章小结总结与展望参考文献作者简历独创性声明学位论文数据集北京交通大学硕士专业学位论文第一章绪论绪论课题研究的背景与意义光子多普勒速度测量（测量是非接触测量技术，通过探头表面反射光作为参考光，被测物体反射光作为信号光，探测器探测二者的频移，得到物体运动速度

7、信息。在冲击波和爆破波领域，激光测速是一种重要的技术手段，因为其测量精度高、线性度好、动态响应快、方向灵敏性好、测量范围大、非接触测量等优点，可以很准确的测量实验材料在冲击波或爆破波下的自由表面运动，提供材料重要的基础实验数据。近些年来，对于系统测量精度，测速范围方面进行了大量研究，系统的性能有了很大进展，对于多点测量也开展了一系列研究。本文针对远距离运动物体的多点测速进行了深入的理论分析和实验研究。光子多普勒测速的发展历史多普勒效