资源描述：
《激光多普勒流速测量法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、激光多普勒流速蚤法华建新一。激光技术是本世纪六十年代初发展起来学谐振腔在光学谐振腔内我们能使增益介,、、、,的一门新兴科学在现代工业农业医学质对光的受激放大作用不是单次产生的而、、。国防,通讯科学等各方面的应用均在迅速是让它多次重复进行的则矛盾即可解决发展毛、二激光的特性、一产生激光的条件、单色性纯、一‘激光作为光的一个基本性质就是具有波,在激光研究中激光光谱线的线型和宽。粒二象性一方面光是电磁波具有波动的性。度在实际应用中是很重要的这由千原子发,,质有一定的频率和波长另一方面光是光出的,术是线光谱对千每一条单一频率的线,子流光子是具有一定能量和动量
2、的物质粒。光谱都具有有限的宽度而激光束约频宽很。,。子这二方面既有区别又有内在联系,它引起的受激辐小射光潜的线宽远小千原由于光与物质原子或分子等的相互。子发光的谱线宽度可见光的激光谱线宽度,即自发辐作用存种不同的基本过程。能可以小到千分之一埃如白炽灯在波长为、。射受激辐射及受激吸收光的受激辐射和,。毫微米时谱线宽度是兆赫而氦氖激。受激吸收是产生激光相互相反的基本过程的激,光器发射光波长为毫微米谱线宽度,如果吸收矢于受激辐射则沿轴方向进入。只有兆赫,的入射光穿过介质时因介质吸收而失去的、方向性强,光子数将多于因受激辐射而补充的光子数
3、光学谐振腔‘方面能起延长增益介质的弱,,光强逮渐变送样的介质属于吸收介质,作用夹提高光能密度同时还能控制光束的。,它不能形成激光反之如果介质中受激辐传播方向只有那些沿着腔轴方向住返传播。射大于吸收就能形成激光这是形成激光的的光束才能获得多次放天,对于那些偏离腔。首要条件,轴方向传播的光经反射镜数次反射就会侧欲使介质中的受激辐射过程大于吸收过。,向逸出增益介质因此光学谐振腔的存在,。程必须采取其它的措施常用的办法是光。保证了输出的激光有极好的方向性、,照放电或化学反应等在外界激励能源的、柏千性好‘。,作用下造成一个粒子数密度反转状态,两我们已知束光在某一
4、点相遇产生干,满足了上述两个条件后还不一定能形、涉的必要条件是这束光必须频率相同振。成激光因为处于高能级上的粒子可以通过、。动方向相同位相差恒定这些条件对普通,、、受激辐射而发出光子也可以通过自发辐射光源如白炽灯荧光灯太阳等是不容易满。,放出光子要能形成激光必须使受激辐。而足的激光作为相干光源满是上迷相千条。射成为增益介质中的主要发光过程这就需,。件业包括时间相午性和空间相午性时间,要采取一定的措施才能实现也就是采用光相千性是指不同时刻由同一点发出的光波之间的相下性。不矛能建续侧童的德兽处理禽聋厦空何相下牲是指亩空间不同点‘一,、·、。“、厂介。杂而
5、且价格高“一犷发出钓充波的釉干性其本质决定于光源各‘、’’,一了,。否二发光点之间有无窗笼的位相差激光光源发艺厕童原速光面各煮有固完的位相关系,’所以空间相干激光多普勒流速计是以浮游在流休币宵。微小粒子的速度等于流伽速度为前提公禧据性十分良好对子普通光源由于光源各发光,,由粒子散射的光的多普勒频移来录出粒手点无周宠的位相差所以一般无空询的相午’一,·、,‘的速度即求出流速“么·、我们可以得到多普勒频移亮度高“,,,一·“从几何光学观点看高光子简亚度就是‘垂一一。擎、高亮度哎产格的讲是高单色亮度激光焦点,拼’。式中丫为梳
6、体的折射率入为光皮的处的辐射亮度比普通光高沁价倍毫一‘’,,「,波长粒子运动的速度矢当杏二”封瓦氨氖徽光器发射光束直怪达毫米发射节角加‘弧度即,其辐射亮毫勿助变、,‘“。。度迷到心二这束激光相赞介备,’。,当白炽灯酶的卯倍大阳光的倍这就是通常的多普勒频移的公式一、激光多普勒流速仪的厕量方式‘一三朴激光冬普勒技本‘可、散射区分为参考光和散射光的干涉、一’。利用激光的多普酬效迎即可以侧量固体光相互向的千涉干涉条纹的方式、‘,’参考光的方大从激光器发出漪的速度也可睽侧童流律的流逮咧如扩测
7、,量铝和钢的滚庄逮度获、测量飞抒器喷射气流秃夜玻腐板的分束器分成两束一束作为参八’,’的速度,侧量禾流的速度分布等等考光撼过捶镜使其在测量的流体中与另捧。、束光麦叉其中沿参考光束前进的散射尧和淮光多普勒流速仪的优缺点,未经散射而凌过测量区域的参考光向时透其优改有·因属于非接触测量,过光阑和透镜套聚到光电倍增管钓光阴极故没有防碍·,,’。上两列光互相迭加产生的拍拔就是多瞥流动的牧体,。,‘,’,勒频移响应快可进行时间性的高分辨,,。单束秀式它将激光束聚焦崔透率的测量一‘,‘测量对象体积小,’即能进行空间镜的焦点上把焦点作
8、为测量点用光阑从一。散射光中选取写入射先轴对称的两
