光子多普勒二维速度测量系统的研究

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1、学校代码：１０００４密级：公开ＢＥＩＪＩＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕±专业学位论文光子多普勒二维速度测量系统的研究■作者姓名唐委霎工程领域光学工程指导教师王健副教授，培养院系理￥院ｒ．：Ｊ＊巧－—Ｉ．早巧琢联！ｆ二零－六年五月＾１Ｐ龜ＪＨ於交道乂攀硕：ｔ专业学位论文光子多普勒：：：维速度测量系统的研究Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆ化ｅＰｈｏ化ｎｉｃＤｏｌｅｒＶｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙＳｙｓ１；ｅｍｆｂｒｐｐ－ｖｅｔｗｏｄｅｍｅｎｔｉｏｎａｌｌｏｃｉｔｙｍｅａｓ

2、ｕｒｍｅｎｔ作者：唐霎霎导师：玉健北京交通大学２０１６年５巧１学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留。特、使用学位论文的规定授权北京交通大学可Ｗ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Ｗ供査阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可Ｗ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）学位论文作者签名；棄＾疆名；若殊签字日期；《月兵日：

3、＞４年俱ａ日签字日期年ｉｉ学校代码：１０００４密级：公化北京交通大学硕±专业学位论文光子多普勒二维速度测量系统的研究Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆ化６Ｐｈｏ化ｎｉｃＤｏｐｐｌｅｒＶｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙＳｓｔ；ｅｍｆｂｒｙｔｗｏ－ｄｅｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｍｅｎｔｉｏｎａｌｖｅｌｏｃｉｔｙ作者姓名；唐委委学号：１４１２６０４３导师姓名：王健职称：副教授工程硕±专业领域：光学工程学位级别：硕±北京交通大学２０１６年５月ｉ致谢屯、指导下完成的本论文从选题到实验都是在我的导师王健老师的悉。王健

4、老师严谨的科研态度和循序渐进的研究方法让我受益匪浅。每当我的实验工作遇到瓶颈时一，王健老师总是细也帮我分析现状寻找问题所在并指导我下。步的研巧方向，从而顺利完成最终的系统设计和搭建感谢王健老师两年来对我一大步的淳淳教诲让我从被动学习向自主发现解决问题迈出了。感谢吴重庆教授、在研巧生期间对我的指导和教育，在此表示衷屯的感谢。感谢李强博±、杨帅博±、黄泽铁博±对我的实验工作给予了热情的帮助，他们丰富的理论专业实践经验、孜孜不倦的求学精神、乐观向上的生活态度潜移默化中影响改变了我一，这将是我生的精神财富。、张天雍师兄，感谢石晓师兄、范

5、哲浑师兄在我论文撰写过程中提供的帮助感谢７１２４、光信所的全体同学，与你们共同学习的两年研巧生生活将是我难忘的回忆。一最后，感谢我的家人，他们给予了我物质上的支持并鼓励我为成为个优秀。的人而不能努力。你们是我坚强的后盾更是我前进的动力，谢谢你们北京交通大学硕±专业学位论文中文摘要摘要ｃ一光子多普勒测速系统（ＰｈｏｔｏｎｉＤｏｐｐｌｅｒＶｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙＤＶ）是种基于光纤干Ｐ涉仪的激光测速系统，具有结构简单、易调试、精确度高、抗干扰能力强等特点。发展至今，ＰＤＶ测速系统己实现了远距离的髙速多点测量，广泛应用于工程测量一

6、个盧著的缺陷领域。然而现有的ＰＤＶ系统中存在：只能测量物体沿探头轴向的运动速度，被测物运动方向偏离探头轴向时测置误差迅速増大。Ｗ解决该问题为目的，本文开展了如下工作。首先回顾了激光测速技术的发展历程，针对典型的全光纤多普勒测速系统和二维速度测量技术进行了讨论，然后提出了在原有ＰＤＶ系统的基拙上利用双探头结构进行二维速度测量的光子多普勒测速方案。主要实验工作包括研巧制作ＬＤ激光器外围电路，并自制ＬＤ激光器为光源分别搭建单探头和双探头全光纤ＰＤＶ系统。完成系统的搭建后，使用该系统对不同方向运动的激振台速度进行检测，最后利用条纹法对所得拍

7、频数据进行处理得到速度曲线。结果表明：单探头ＰＤＶ系统检测结果为被测速度沿探头轴向的速度一致分量；由双探头ＰＤＶ系统测得速度结果与物体实际速度。验证了光子多普勒二维速度测量系统的可行性。关键词：ＰＤＶ；二维速度测量；光纤干涉仪纹法；条ｉｉｉ－±专业学位论文ＡＢＴＲＡＣＴ北京交通大学硕ＳＡＢＳＴＲＡＣＴＰｈｏｔｏ打ｉｃＤｏｐｐｌｅｒＶｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙＳｙｓ化ｍ（ＰＤＶ）ｉｓａｖｅｌｏｃｉｍｅ化ｒｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｔｏｏｌｂａｓｅｄ０打ｏｐｔｉｃａｌ打ｂｅｒｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅ化ｒａｎｄｉｔ

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