基于锁相放大器的全光纤式激光多普勒测速系统.pdf

《基于锁相放大器的全光纤式激光多普勒测速系统.pdf》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、第35卷第4期光学仪器V01．35，No．42013年8月OPTICALINSTRUMENTSAugust，2013文章编号：1005—5630(2013)04—0006—06基于锁相放大器的全光纤式激光多普勒测速系统刘泽专1，娄本浊2(1．滨州学院物理与电子科学系，山东滨州256600；2．陕西理工学院物理与电信工程学院，陕西汉中723003)摘要：为了提高激光多普勒测速系统的测量精度及其实用性，基于锁相放大器和光纤设计搭建了一套激光多普勒测速系统。该系统的优点在于，锁相放大器的引入能够放大信号并可避免杂

2、散光影响，从而大大提高系统的信噪比；此外，利用光纤取代传统的传输与接收光路，有效避免振动、灰尘、杂散光等环境因素影响，使实验条件大大简化。利用该系统测量移动平面镜和漫射面镜的结果表明，该系统能够准确测量移动物体的速率，误差在1％以内。该系统将来可应用于在线监测活体组织的血液流速测量中。关键词：多普勒效应；光纤式测速仪；锁相放大器中图分类号：TN249文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—5630．2013．04．002Studyonallfiber-opticlaserDoppler

3、velocimeterbasedonlock—inamplifierLIUZezhuanl，LOUBenzhuo2(1．DepartmentofPhysicalandElectronicScience，BinzhouUniversity，Binzhou256600，China；2．SchoolofPhysicalandTelecommunicationEngineering，ShaanxiUniversityofTechnology，Hanzhong723003，China)Abstract·Inorder

4、toimprovethemeasurementaccuracyandapplicationscopeoflaserDopplervelocimeter，anallfiber-opticlaserDopplervelocimeterbasedonlock-inamplifierisdesignedandconstructed．TherearetWOmajoradvantagesofthissystem：firstly，thesignalscanbeamplifiedandthestraylightcanbea

5、voidedbyusingalock-inamplifierSOthatitssignal-to-noiseratioisgreatlyincreased．Secondly，externalfactorssuchasvibration，dust，straylight，etc．canbeavoidedeffectivelySOthattheexperimentalconditionsaregreatlysimplified．Themeasuredresultsofmirroranddiffusemirrorb

6、yusingthislaserDopplervelocimeterindicatethatitcanaccuratelymeasurethevelocityofmovingobjectwiththeerrorscontrolledwithin1％．Theallfiber-opticlaserDopplervelocimeterbasedonlock-inamplifiercanbeappliedtoon-linemeasurementofthebloodvelocityoflivingtissue．Keyw

7、ords：Dopplereffect；fiber-opticvelocimeter；10ck-inamplifier+收稿日期：基金项目：作者简介*2012—12—13国家自然科学基金资助项目(4110510)；陕西省自然科学基础研究计划基金(2012JM6016)；陕西省教育厅专项科研计划项目资助课题(11JK0553)刘泽专(1979一)，男，山东临沂人，助教，硕士，主要从事光电检测技术的开发与应用方面的研究。第4期刘泽专，等：基于锁相放大器的全光纤式激光多普勒测速系统。7。引言多普勒效应[11作为一种

8、典型的光学现象在生活与医学检测领域有着诸多应用。Yeh等L2j以氦氖激光器为光源首次利用多普勒效应测量了水管内流体的流速；Oberg等[31利用激光多普勒测速系统测量出了牙龈微循环血液的流速，并提出利用多普勒信号分析牙龈微血管的生长状况来获得微血管层结构改变的信息；Hussain等[41利用激光多普勒测速系统分析高血压患者的微血管血液的黏滞系数和血管特性，并指出利用激光多普勒测速系统可初步区分不同疾病患者所具有的