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摘要：全光纤光子多普勒速度测量(PDv)系统是一种新型的激光测速系统,可广泛用于冲击波、爆轰波以及其他短时高速运动物体的速度测量。多点测量可以获得靶面不同位置速度,以测量靶面的形变。当对靶面进行多点测量时,现有的配有自聚焦透镜的探头,其间距比较大,限制了测量空问分辨率的提升。本论文提出了一种基于裸光纤探头的光子多普勒测速系统,并对此进行了深入探讨。设计并制作了裸光纤束探头,并利用此探头搭建了双点全光纤光子多普勒测速系统。对探头间距、探头到靶面[白J距不同等情况进行了大量速度测量实验,实现了空间分辨率为375μm的双点速度测量,使目前PDV系统的空间分辨率提升近一个量级。由于裸光纤探头的间距较小,一个探头的测量结果可能受到另一探头反射光的干扰。最后对双点测量中测量结果受干扰光的影响不足进行了论述和实验探讨。结果表明：当靶面各点速度相同时,测量结果不受干扰光的影响,当各点速度不同时,其测速误差不仅与两被测点的速度差有关,还与传感光和干扰光的光强和相位有关。关键词：光纤传感论文双点光子多普勒速度测量论文裸光纤探头论文空间分辨率论文
致谢5-6
中文摘要6-7
ABSTRACT7-10
1 绪论10-17
1.1 课题探讨的背景与作用10
1.2 光纤测速系统的进展历史10-16
1.2.1 光纤迈克尔逊位移干涉仪10-11
1.2.2 全光纤任意反射面速度干涉仪11-12
1.2.3 光子多普勒速度计(Photonic Doppler Velocimetry：PDV)12-13
1.2.4 国内探讨近况13-16
1.3 本论文的主要探讨内容16
1.4 本论文的主要革新16-17
2 PDV系统工作原理17-23
2.1 多普勒效应17-18
2.2 PDV系统的光干涉工作原理18-21
2.2.1 速度公式的导出19-20
2.2.2 PDV系统双点测速,干扰光影响的探讨20-21
2.3 本章小结21-23
3 靶面接受光场的论述仿真23-28
3.1 矢量衍射论述23
3.2 仿真结果23-27
3.3 本章小结27-28
4 全光纤光子多普勒速度测量(PDV)实验28-40
4.1 实验平台28-29
4.2 数据处理策略-条纹法29-30
4.3 双点测速实验30-32
4.4 双点测速结果的影响探讨32-38
4.4.1 激振器顶杆平面运动(速度相同的靶面)的双点测量32-36
4.4.2 铝箔纸运动(速度不同的靶面)的双点测量36-38
4.5 实验不足38-39
4.6 本章小结39-40
5 结论40-41