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《天津大学》 2004年
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大量程光纤绝对测距仪研究

钟明  
【摘要】:非接触、大量程、高精度的绝对测距技术是当今测量技术的重要发展方向,具有广阔的应用前景。目前基于光纤准白光干涉原理的绝对测距技术发展很快,但大范围的光纤测距技术未有报道。本项目围绕国家自然基金项目“大量程光纤准白光干涉绝对测距技术”(项目号50005014),发展了一种基于光纤准白光干涉的高精度、便携式的绝对测距新技术,利用短扫描导轨可以实现10米以上的大范围距离测量。 论文主要工作包括以下方面: 设计了三级量程倍增系统,首次把光开关器件引入到光纤干涉测距领域。并且通过三级量程倍增系统的优化设计,将光纤绝对测距仪的测量范围扩大到10米以上,真正达到了短导轨大量程的测量需要。 设计了三级量程倍增系统中的光纤自标定技术,采用系统自身的扫描干涉仪实现各组光纤准白光干涉仪初始光程差的自标定,系统利用自身的扫描干涉仪光波长完成长度基准的传递,增强了系统抗环境干扰能力。 建立了半导体激光器电流注入下光纤准白光干涉信号模型,研究了半导体激光器的不同调制方式和深度下对相干长度、光纤干涉定位瞄准精度的影响。 研究了获得高精度定位瞄准信号的数字化处理技术,分析了定位瞄准信号的特性,制作了弱干涉信号的放大处理电路和光纤准白光干涉仪定位信号模块化处理电路。 深入研究了测量系统的结构优化和小型化方案,制作了光纤准白光干涉测距样机。通过光学系统和扫描系统的小型化设计,设计了体积为600mm×250mm×250mm的光纤绝对测距仪器;通过电路的优化设计,采用FPGA技术简化电路,提高可靠性的同时精度也得到了提高;通过计算机接口软件模块的优化设计,加快了数据处理的速度,同时便于数据的后续处理与加工。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TH761.2

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 闫丽,段发阶,方志强;基于CPLD芯片的光栅信号细分模块的设计[J];计量技术;2005年10期
2 闫丽,段发阶,方志强;基于EPM7128的光栅位移传感器信号细分电路模块的设计[J];计量与测试技术;2005年03期
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1 王凯;光纤干涉型水听器PGC信号解调及应用技术研究[D];天津大学;2010年
【参考文献】
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1 王林,赵洪志,赵洋,曹芒,李达成,王佳;大尺寸绝对距离测量的现状及发展[J];光学技术;1997年02期
2 张存满,赵洋,李达成;超外差干涉绝对距离测量研究综述[J];光学技术;1998年01期
3 武勇军,李达成;电调频半导体激光绝对测量干涉仪[J];激光技术;1996年05期
4 孙晓明,马军山,强锡富;半导体激光器自混合干涉绝对测距理论研究[J];仪器仪表学报;1998年03期
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1 段发阶;计算机视觉检测基础理论及应用技术研究[D];天津大学;1994年
【共引文献】
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1 吴剑威;唐立新;;基于根轨迹法与串联PID法的激光操作控制系统设计[J];合肥师范学院学报;2010年03期
2 钟伟红;关宏伟;;基于单纯形法的PID参数优化设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年03期
3 王祥永;;交/直流两用光功率计的设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年02期
4 程泽武;;成品烟箱输送装置的改进设计[J];安徽建筑;2010年06期
5 刘小川,范希智;用函数1/(2π)~(1/2)σexp(-x~2/2σ~2)的极限表示Diracδ(x)函数及其一个应用[J];鞍山师范学院学报;2002年01期
6 范希智,姜良广;用函数(sinαx)/(πx)的极限表示Dirac δ(x)函数及其一个应用[J];鞍山师范学院学报;2003年02期
7 魏世明,柴敬,李毅;岩梁小变形的光纤光栅检测方法研究[J];地下空间与工程学报;2005年S1期
8 魏世明;柴敬;;相似模拟实验中光纤光栅传感检测研究[J];地下空间与工程学报;2007年06期
9 刘华丽;朱大勇;钱七虎;李宏伟;;边坡三维端部形状对安全系数影响[J];地下空间与工程学报;2011年03期
10 陈晔,李世清,鄢和平,王仁卉;背电场硅太阳能电池离子辐照效应[J];半导体光电;1997年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 宋慧峰;解小华;贾晓彦;张爱春;;直流调速系统的新型设计方法的研究与仿真[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
2 刘长武;吴鑫;陈泽辉;;基于光纤微弯传感的三维物理模型应力测量技术[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
3 朱艳英;沈军峰;窦红星;魏勇;徐雪楠;;用计算全息法获取高阶类贝塞尔空心光束[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 雷平顺;薛力芳;何军;曾华林;付跃刚;周燕;;ZEMAX在多模光纤准直器设计中的应用[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
5 余长明;何平安;杨晋陵;李以赫;;虚拟仪器在光栅精密测角系统偏心调整中的应用[A];2000年全国测绘仪器综合学术年会论文集[C];2000年
6 庄卫星;金轶群;;FTTH用高强度抗弯曲单模光纤[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
7 邹毅;董小鹏;李伟文;齐洁;;采用可调双芯光纤解调的光纤光栅温度传感研究[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
8 严朝军;向柳;;GMSK调制器的一种有效实现[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(下册)[C];2008年
9 方伟奇;王克军;;电子结构振动控制研究[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
10 史巍巍;胡婷婷;;光纤光栅探测超声波的研究现状浅析[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
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1 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 朱晓亮;波导型微结构光纤与标准光纤的耦合机理研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张勇;布里渊光纤陀螺有源腔关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 陈世同;高精度光纤陀螺建模及信号处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 吕文磊;压差式光纤矢量水听器基元与测试技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 梁燕军;海洋平台非线性系统最优减振控制研究[D];中国海洋大学;2010年
8 史青;光子晶体光纤及其在传感领域的应用研究[D];南开大学;2010年
9 姜萌;光纤CRDS流体传感的理论与实验研究[D];南开大学;2010年
10 赖生建;计算电磁学中的径向基无网格法[D];电子科技大学;2010年
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1 李华英;航空发动机多变量鲁棒控制方法研究[D];南昌航空大学;2010年
2 胡霁;基于匹配法的嵌入式光纤光栅温度传感系统[D];南昌航空大学;2010年
3 高峻;地壳高程方向周年运动特征的监测与研究[D];山东科技大学;2010年
4 刘鲁艳;基于PJR-2X型喷浆机器人的开放式算法平台研究与设计[D];山东科技大学;2010年
5 程慧;基于神经网络的两类问题研究[D];广西师范学院;2010年
6 许继影;一类非线性时滞系统的稳定性及鲁H_∞控制[D];广西师范学院;2010年
7 王铁柱;基于硅基波导声光移频器理论与技术的研究[D];长春理工大学;2010年
8 左伟丽;连续掺镱光子晶体光纤激光器理论和实验研究[D];郑州大学;2010年
9 韩书新;光纤陀螺用保偏光纤及光纤环测试方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 孙巧英;光纤陀螺捷联系统振动特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
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1 张志律;高应俊;;干涉条纹计数法光纤液位传感器应用研究[J];传感技术学报;2008年05期
2 罗刚;熊文卓;;光电轴角编码器光电信号正交偏差的测量和补偿方法[J];传感技术学报;2008年11期
3 王智元,周福洪,王文芝;法布里—珀罗干涉型光纤水听器的特性[J];传感器技术;1998年02期
4 沈洪;罗辉;;光纤水听器传感技术及应用[J];传感器世界;2007年04期
5 彭志龙,岳永坚;一种硬件细分方法的研究与应用[J];电子工程师;2003年04期
6 潘平,郑黎,陈良益,何俊华;干涉型光纤水听器调制光源的一种实现方法[J];光学与光电技术;2005年02期
7 金远强;刘丽华;马惠萍;杨乐民;;用于高速转轴径向振动检测的光纤传感技术[J];光学精密工程;2007年01期
8 高学民;光纤水听器及阵列的发展概况[J];光纤与电缆及其应用技术;1996年01期
9 田丰,赵宏,陈文艺,周剑,谭玉山;一种用于三维面形测量的新的去包裹方法[J];光子学报;1996年09期
10 曹家年,李绪友,张立昆,王琥;采用 PGC 零差检测方案的 Mach-zehnder 光纤干涉仪动态范围分析[J];哈尔滨工程大学学报;1998年05期
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1 梁迅;光纤水听器系统噪声分析及抑制技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
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1 赵中华;条纹计数法光纤Fabry-Perot腔液位传感器研究[D];暨南大学;2006年
2 王鑫;Sagnac光纤水听器研究[D];国防科学技术大学;2007年
3 王新星;正交偏振激光测量的信号解调方法研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
【二级引证文献】
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1 武佳贺;郑玮;马建立;李洪祚;;基于CPLD的光栅信号快速细分技术的研究[J];长春理工大学学报(自然科学版);2007年01期
2 胡林;;基于CPLD与单片机的光栅位移测量系统的设计[J];电子测量技术;2010年11期
3 郑智伟;陈洪芳;;通用型光栅信号处理系统的研制[J];工具技术;2012年02期
4 吴耀春;萧泽新;;基于光栅检测的显微镜闭环扫描控制系统的设计[J];光学与光电技术;2008年02期
5 李国星;王宏涛;陈琪;;万能渐开线测齿仪智能化测量的实现[J];计量与测试技术;2008年09期
6 于昊;;基于FPGA的光栅相位误差补偿原理与系统设计[J];数字技术与应用;2011年09期
7 任思颖;赵添;秦永左;;汽车轮毂跳动量检测系统设计[J];电子测试;2010年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 曲伟;基于调变光程方法的泰伯微位移检测系统研究[D];黑龙江大学;2011年
2 王学影;关节臂式坐标测量机系统研究[D];天津大学;2008年
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1 陈波扬;一种全自动割管机的研制[D];浙江大学;2011年
2 吴盈;基于阿贝补偿原理的光栅电感组合轮廓测量系统研究[D];湖北工业大学;2011年
3 王元龙;塑性敏感元件特征参数自动测量仪的研制[D];南京理工大学;2012年
4 王永辉;带有USB通信接口光栅表的设计与实现[D];大连理工大学;2006年
5 张丽平;光栅测量在汽车轮毂跳动量测量中的应用[D];长春理工大学;2008年
6 刘阳阳;小型光栅位移传感器设计[D];长春理工大学;2008年
7 苏红;光栅尺位移测量仪表的研究[D];西北农林科技大学;2008年
8 樊长松;基于USB和CPLD的新型光栅尺接口卡的设计与实现[D];天津理工大学;2008年
9 李建苹;基于可编程逻辑器件光栅信号采集处理卡的设计[D];天津大学;2007年
10 李晶;光栅式传感器信号电子细分系统的研制[D];哈尔滨工业大学;2007年
【二级参考文献】
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1 成相印,郭继华,殷纯永;一种实现高精度稳定Zeeman激光频差的方法[J];激光技术;1996年02期
2 邹大挺,田芊,梁晋文,李恭亮,汲庆,刘胜茂;红外双谱线He-Ne激光用于绝对距离合成波干涉计量的两个方案[J];中国激光;1992年01期
【相似文献】
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1 胡萍;超声波测距仪的研制[J];计算机与现代化;2003年10期
2 王瑞;;基于单片机的超声波测距仪的研制[J];仪器仪表用户;2006年04期
3 王瑞;;基于单片机的超声波测距仪的研制[J];地质装备;2006年06期
4 吴庆忠,独知行,梁勇;测距仪导入高程新方法的探讨[J];工程勘察;2002年05期
5 李雪鹃;蔡怀宇;黄战华;;基于双目视差的测距系统设计[J];电子测量技术;2007年08期
6 朱旋;;超声波测距仪的研究[J];工业仪表与自动化装置;2009年01期
7 周萍;黄庆和;徐京鹏;王璟;邹旭;;基于汇编语言的超声波测距系统[J];现代测量与实验室管理;2010年02期
8 廖小辉;李燕;胡云世;叶国华;;古建筑保护测绘方法的研究[J];测绘通报;2008年12期
9 孙艳玲;;简易高精度超声波测距仪的设计[J];机械管理开发;2008年06期
10 黄友顺;使用光电测距仪进行测距时应注意的问题[J];矿山测量;1997年04期
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1 谢康;韩庆荣;张树强;罗杰;;长飞公司全贝(FullBand)光纤及其特性[A];第三届中国光通信技术与市场研讨会论文集[C];2003年
2 张伏兵;李玮玮;;浅谈光纤融接机G.655光纤融接模式的更改[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年
3 周艳平;;DF6201电能量采集终端专线通道调试的注意事项[A];2009年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C];2009年
4 张万春;;光纤制造技术发展的回顾与展望[A];中国通信学会2001年光缆电缆学术年会论文集[C];2001年
5 吴红华;李正农;;光纤分布传感检测系统在土木工程中应用的研究[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
6 任国斌;王智;娄淑琴;简水生;;Bragg光纤的能带结构与模式[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集[C];2003年
7 魏德荣;赵花城;秦一涛;张弘;;分布式光纤监测技术在我国的发展[A];2004年全国碾压混凝土坝筑坝技术交流会论文集[C];2004年
8 董永康;吕志伟;何伟明;;光纤中基于受激布里渊散射慢光的理论研究[A];江苏、山东、河南、江西、黑龙江五省光学(激光)联合学术'05年会论文集[C];2005年
9 张文涛;戴静云;孙宝臣;;一种新型金属封装的光纤法珀温度传感器[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年
10 董延滨;;光纤辐照损伤特性综述[A];第7届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(一)[C];1994年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;光纤铺向城域网[N];人民邮电;2001年
2 于扬;北电在沪建光纤城域网[N];中国计算机报;2001年
3 本报记者 李清宇 许婷;光纤反倾销距离春华秋实有多远?[N];通信产业报;2003年
4 ;普天解决TD光纤拉远难题[N];人民邮电;2008年
5 袁桐 任爱青;我国光纤仍是朝阳产业[N];中国电子报;2003年
6 邹建锋;通信业反倾销中国成外国光纤“泻洪区”[N];证券日报;2003年
7 张毅力;光纤通信再干100年[N];通信产业报;2001年
8 法尔胜光子有限公司 梁乐天;国产光纤:增强技术竞争力[N];通信产业报;2004年
9 本报记者 于尚民;3G让光载无线通信起步[N];通信产业报;2009年
10 王力;谁有光纤棒(上)[N];科技日报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 钟明;大量程光纤绝对测距仪研究[D];天津大学;2004年
2 邹建;分布式光纤温度测量系统关键技术研究[D];重庆大学;2005年
3 周雷激;基于多通道光纤模式滤光检测的新型化学与生物传感理论与应用研究[D];湖南大学;2002年
4 周涛;光纤相位共轭技术的理论与实验研究[D];浙江大学;2003年
5 李禄;光脉冲在光纤中传输特性的理论研究[D];山西大学;2004年
6 敖胜美;暗孤子微扰理论及其应用[D];湖南师范大学;2006年
7 贾丹平;测温式光纤电流互感器的研究[D];沈阳工业大学;2008年
8 孙秀平;光纤中的受激拉曼散射及其应用的研究[D];长春理工大学;2007年
9 梁艺军;光纤声发射检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
10 林晓艳;光纤空间编码投影器设计及应用研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈志敏;基于相位补偿的光纤干涉测振系统[D];北京交通大学;2010年
2 越方禹;光纤氧、乙炔气体敏感材料及其传感器性能研究[D];武汉理工大学;2003年
3 陈守府;0.6μm CMOS 622Mb/s 4:1复接器设计[D];合肥工业大学;2005年
4 蒋安恩;光纤声电光调制技术的研究[D];北京工业大学;2005年
5 薄明霞;飞秒光孤波在光纤中的传输特性研究[D];山西大学;2003年
6 刘伟涛;光纤中量子密钥分配实验研究[D];国防科学技术大学;2004年
7 水冰;一种光纤F-P声发射传感器的研究设计[D];西北工业大学;2006年
8 汪龙;激光测距成像系统中的采样累积法研究[D];浙江大学;2006年
9 李顺;液相沉积法纳米TiO_2光纤薄膜的制备及薄膜结构的研究[D];天津大学;2005年
10 严伟;用于激光超声探测的光纤传感器研究[D];南京理工大学;2004年
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