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物体微小振动光学干涉测量方法的研究

张涛  
【摘要】: 物体微小振动测量被广泛应用于材料探伤、振动有限元分析、机械系统动态分析、生物医学等各种领域。目前,测量振动的技术主要有三类:机械式测量技术、电气式测量技术和光学测量技术。光学测量法中以光干涉测量技术最为常见和应用广泛,可实现高精度的非接触式振动测量。光干涉测量中的非线性光干涉测振方法是利用光折变晶体材料的非线性特性,可实现更高频率、更微小位移的振动测量。 本文从理论和实验上研究了硅酸铋光折变晶体的光折变效应、二波耦合特性、光折变干涉测振系统的光学设计以及振动信号采集和分析。对课题的研究背景、应用情况、国内外发展情况以及论文的主要工作进行了介绍。运用光学干涉模型讨论了硅酸铋晶体在高压电场下的二波耦合特性,并给出实验验证,同时,对光学干涉测振系统的原理、光学设计进行了详细分析,并给出了实验装置和其中关键光学系统参数的设计,并且与德国Polytec公司的激光干涉测振仪PDV100作振动测量对比实验,分析了本文所研究系统的优缺点,讨论了两种测振系统振动测量结果,对光折变干涉测振系统的设计改进与完善具有重要参考意义,最后总结了本文工作和日后研究的重点。


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