双频激光拍波合成波长标定方法研究

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:vbkiller2008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在双频激光拍波绝对距离干涉测量中,合成波长作为测量的“标尺”,其量值大小及其稳定性对测量精度有很大影响。由于合成波长与双频激光的频差成反比,频差越大,合成波长越小,测量精度越高,因此,在绝对距离干涉测量中需要采用频差达几GHz、几十GHz、甚至几百GHz以上的大频差双频激光器作为光源。然而,这种双频激光器如此大的频差很难直接测量,也就很难获得双频激光拍波合成波长的量值大小。由于在进行绝对距离干涉测量之前,要求准确获知合成波长的量值,因此,开展大频差双频激光拍波合成波长标定方法研究很有必要,这在绝对距离干涉测量领域占有极其重要的地位。  本论文在分析合成波长标定原理的基础上,设计了一种采用超外差干涉测量技术的大频差双频激光拍波合成波长的标定方法,并从理论上分析了该方法的可行性。论文的主要内容包括以下几部分:  第一,概述了激光绝对距离干涉测量技术的应用、研究现状与发展趋势,确定了本论文的研究内容及设计要求。  第二,简要分析了激光干涉测量的基本原理,包括激光拍波干涉原理和超外差干涉测量原理。重点分析了双频激光拍波绝对距离干涉测量的基本原理和方法。  第三,对双频激光拍波合成波长的标定原理和方法进行了推导和详细分析,并设计了基于超外差绝对距离干涉测量原理的合成波长标定系统。该标定系统的主要组成部分包括双频激光源、光隔离器、声光调制器、位移测量仪、偏振分光棱镜、光电探测器、信号处理电路和相位计等。对各个器件的选择依据、主要技术指标及其在系统中的作用等都进行了详细的分析与说明。  第四,对合成波长标定系统的误差来源及标定不确定度进行了分析,利用Matlab软件对标定不确定度进行了数值分析计算。在此基础上对标定方法进行了改进,对改进后获得的标定不确定度进行了理论分析,并与改进前所获得的标定不确定度进行了对比。分析结果表明:采用改进的标定方法,当合成波长等于2mm时,标定不确定度优于11.5nm,可以满足双频激光超外差绝对距离干涉测量的要求。  最后,设计了一种基于光学频率梳的双频激光拍波合成波长标定方案,并对该标定方案的可行性进行了分析。  综上所述,本论文所研究的双频激光拍波合成波长标定方法是可行的,研究结果具有重要的参考价值,为今后进一步研究合成波长标定技术及绝对距离干涉测量技术奠定了坚实的基础。
其他文献
微振动是影响高精度航天器指向精度和成像质量等关键性能的重要因素[1]。为了校正成像质量以及提升姿态控制精度等,需要获取相机等载荷在等微振动激励下的振动响应。然而,由
随着光电经纬仪数字化改造和航天需要,要求一种存储速度高、容量大、体积小、可靠性高的存储系统,将事先采集的数据存储,然后进行后续的处理。随着数据采集技术的发展,采集的
本文主要对非结构运动网格技术进行了研究,并在此基础上采用了全隐式双时间的时间离散方法和格心格式空间离散的中心有限体积法,通过求解Euler方程,对二维翼型及三维机翼的非
截止2015年12月,全球汽车保有量接近11.2亿量。全球面临石油资源短缺、大气污染、温室效应的挑战,对社会环境与经济的可持续发展带来严重的影响;另一方面,全球汽车排放的尾气
学位
机载导弹的发射经历着复杂动力学过程,存在复杂的结构连接边界。飞行器和武器发射装置这类复杂结构,其连接存在着非线性、不确定性、时变性等复杂动力学问题,研究具有较大的
如何有效接近空间目标是未来空间攻防对抗与在轨服务研究的主要问题之一。接近目标的制导则是其中重要的内容。本文对追踪飞行器接近空间目标飞行器的制导模型、方法和算法进
复合材料具有高比强度、高比模量、良好的抗疲劳性、抗腐蚀性等一系列优点,在现代航空航天结构中得到广泛应用。与金属结构相比,复材结构的连接是其薄弱环节,结构破坏的60%~80%发生
动网格是处理包含运动边界非定常流场问题的关键技术,在可变形飞行器、气动弹性、流固耦合等问题中得到广泛应用。本文基于经典的弹性体动网格方法,发展了多种网格质量更高、
在制造业的产品设计和制造过程中,产品的物料清单(BOM)是一种描述装配件的结构化零件表,其中包括所有装配件、零件、原材料的清单。在产品的设计和制造过程中,BOM起着核心数