高速运动飞片的F-P干涉测量技术研究

唐孝容; 李剑峰; 张大勇; 陶彦辉; 刘海涛

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

高速运动飞片的F-P干涉测量技术研究

唐孝容 , 李剑峰 , 张大勇 , 陶彦辉 , 刘海涛

文章导航 > 激光技术 > 2007 > 31(2): 172-174

引用本文:

Citation:

高速运动飞片的F-P干涉测量技术研究

1.
中国工程物理研究院, 流体物理研究所, 冲击波物理与爆轰物理实验室, 绵阳, 621900

作者简介: 唐孝容(1975- ),女,助理研究员,硕士研究生,现从事光电子学测试技术方面的研究工作..

通讯作者: 李剑峰, jianfeng816@sohu.com ;

基金项目:
中国工程物理研究院流体物理研究所发展基金资助项目(034500)
中图分类号: O348.11

Measurement of high-speed flyer using F-P cavity interferometer

1.
Laboratory for Shock Wave and Detonation Physics, Institute of Fluid Physics, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China

Corresponding author: LI Jian-feng, jianfeng816@sohu.com ;

CLC number: O348.11

摘要: 为了测试在冲击波或爆轰波作用下各种材料样品的自由面速度随时间变化的过程,提出了一种利用法布里-珀罗(F-P)光学共振腔的选频特性进行多普勒频移绝对量的检测来连续测量飞片运动速度的方法,建立了一套基于此方法的测量装置,并利用金属箔电爆炸驱动聚酰亚胺薄膜飞片装置对所研制的F-P干涉测速仪进行了原理性实验验证。利用所研制的F-P干涉测速仪测量了飞片速度在60ns的时间内由静止加速到大于3km/s的速度的全过程,测量数据的不确定度小于5%。与其它激光测速装置相比,该干涉仪具有体积小、结构简单紧凑和成本低的特点,在爆轰物理与冲击波物理实验研究中具有较好的应用前景。
- 激光技术 /
- 多普勒效应 /
- 法布里-珀罗光学共振腔 /
- 选频
Abstract: In order to measure the velocity history of the reflected surface or the internal particles velocity history of the materials under shock wave conditions,on the basis of the frequency-selecting principle of F-P optical resonator,a new type of velocity interferometer is developed,which makes use of the absolute magnitude of Doppler shift to continuously measure the moving of a flyer speed.The flyer is driven by a electric exploding foil,the magnitude of its speed can reach up to 3km/s within 60ns.Preliminary results show that the uncertainty in data is less than 5%.Compared with other laser interferometers,the lately developed thin cavity interferometer is compact,simple and low cost.So it can be widely used in the detonation and shock wave physics experimental research.
- laser technique /
- Doppler effect /
- Fabey-Perot optical resonator /
- frequency selection

[1]	BARKER L M,HOLLENBACK R E.Laser interferometer for measuring high velocities of any reflecting surface[J].J A P,1972,43(11):4669～4675.
[2]	GOOSMAN D R.The multibeam Fabry-Perot velocimeter:efficient measurement of high velocities[A].Science and Technology Review[C].California:Lawrence Livermore National Laboratory,1996.12～20.
[3]	MCMILLAN C F,PAKER N L,GOOSMAN D R.Efficiency enhancements for Fabry-Perot used in velocimetry[J].Appl Opt,1989,25(5):826～827.
[4]	SUBIAS J,ALONSO R,VILLUENDAS F et al.Wavelength selective optical fiber couplers based on longitudinal Fabry-Perot structures[J].IEEE Journal of Lighfwave Technology,1994,12(7):1129～1135.
[5]	HU Sh L.Laser interferometry for measuring velocities[M].Beijing:National Defence Industry Press,2001.142～146(in Chinese).
[6]	LLNL.S TR research highlights[EB/OL].www.llin.gov/str/JulAug04/pdfs/07_04.4.pdf.2004-07-17.
[7]	WENG J D,TAN H,HU Sh L.A new all-fiber velocity interferometer system for any rsflector[J].High Power Laser and Particle Beams,2005,17(4):533～536(in Chinese).
[8]	YAO J Q.Laser technology[M].Changsha:Hunan Sicence Technology Press,1998.67～71(in Chinese).
[9]	BELOUSOV P Y,DUBNISTCHEV Y N.The application of an optical Doppler frequency discriminator in a laser velocimeter[J].Opt Laser Technol,1977,9(10):229～231.
[10]	SWEAT W C.Depth of focus in velocity interferometers system for any reflector systems[J].Review of Science Instrument,1992,63(5):2945～2949.
[11]	REN L,XIE G D,YANG Zh Y.The numerical simulation of exploding foil initiator[J].Initiating Explosive,2001(1):14～19(in Chinese).

[1]	王燕 , 陈家璧 , 庄松林 . 激光多普勒效应的实验验证. 激光技术, 2010, 34(2): 170-172. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.02.008
[2]	张晓琳 , 唐文彦 , 张春富 , 王军 . 基于激光多普勒效应的液体表面波探测研究. 激光技术, 2010, 34(2): 210-213. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.02.018
[3]	霍雷 , 曾晓东 , 安毓英 , 冯喆珺 , 曹长庆 . 利用激光多普勒外差原理对振动物体测量及分析. 激光技术, 2011, 35(5): 600-602,687. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.05.007
[4]	于全芝 , 李国华 . 用液晶透镜改进的望远镜腔激光器性能分析. 激光技术, 2001, 25(4): 275-278.
[5]	赵育良 , 许兆林 , 李开端 . 基于CCD的激光微位移测量系统研究. 激光技术, 2003, 27(1): 73-75.
[6]	邓博于 , 赵尚弘 , 李勇军 , 程振 , 张曦文 . 一种基于星间光链路的帧同步与频偏估计方法. 激光技术, 2016, 40(2): 264-269. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.02.024
[7]	赵世杰 , 张鹏 , 张永芹 , 杨玉萍 , 邓勇 . 基于激光回馈效应的多普勒测速技术. 激光技术, 2012, 36(2): 160-164,169. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.004
[8]	王亚伟 , 胡惠芳 . 小功率前向式LDV改制为双向式LDV的方法. 激光技术, 1995, 19(3): 141-145.
[9]	张岩 , 刘超 , 肖长顺 , 张俊香 . 内调制技术和Pound-Drever-Hall技术对894.6nm倍频腔的稳频比较. 激光技术, 2017, 41(1): 47-50. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.01.010
[10]	李慧 , 王志敏 , 张丰丰 , 王明强 , 李家佳 , 崔大复 , 彭钦军 , 许祖彦 . 全固态单频激光技术. 激光技术, 2016, 40(1): 141-147. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.01.031
[11]	周春花 , 张婷婷 , 翟爱平 , 王文杰 . 基于法布里-珀罗微腔的光微流FRET激光产生. 激光技术, 2017, 41(1): 14-18. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.01.004
[12]	王忠凯 , 毕建民 , 周昕 , 陈建国 , 陈涌 , 杨泽后 , 孙鹏 . 激光多普勒双光束横向测速技术研究. 激光技术, 2006, 30(2): 183-185.
[13]	陈涌 , 周秉直 , 谭锦 , 冯力天 , 杨泽后 , 赵彬 , 周鼎富 , 侯天晋 . 机载激光多普勒测风雷达技术及其应用. 激光技术, 2011, 35(6): 795-799. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.06.020
[14]	王可宁 , 刘允雷 , 陈海滨 , 郭子龙 . 移频延时自外差法的DFB激光器线宽测量. 激光技术, 2018, 42(5): 633-637. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.05.010
[15]	赵洪博 , 张达 , 杨健坤 , 孟繁萃 , 张明 . 小波分层法在激光多普勒测速信号中的应用. 激光技术, 2019, 43(1): 103-108. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.01.021
[16]	谢洪波 , 宫仁敏 , 韩凛 , 于洪朗 , 张振华 . 一种便携式激光多普勒测速光学系统的设计. 激光技术, 2011, 35(1): 109-111. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.01.030
[17]	何建平 , 周智 , 吴源华 , 欧进萍 . 光纤布里渊与布喇格光栅共线技术的温度互补偿. 激光技术, 2010, 34(1): 13-16. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.004
[18]	王学勤 , 董艳群 , 原帅 , 盛美菊 , 张骏 . 激光雷达微多普勒效应的仿真研究. 激光技术, 2007, 31(2): 117-119,146.
[19]	马泳 , 林宏 , 冀航 , 董天临 . 基于边缘探测技术的激光单稳频指标分析. 激光技术, 2007, 31(5): 469-472.
[20]	王红敏 , 罗自赢 , 李蕾 , 彭俊玲 . 平行度误差激光准直法测量技术研究. 激光技术, 2022, 46(5): 674-679. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.05.016

点击查看大图

计量

文章访问数: 3165
HTML全文浏览量: 630
PDF下载量: 447
被引次数: 0

高速运动飞片的F-P干涉测量技术研究

通讯作者: 李剑峰, jianfeng816@sohu.com;

作者简介: 唐孝容(1975- ),女,助理研究员,硕士研究生,现从事光电子学测试技术方面的研究工作.

1. 中国工程物理研究院, 流体物理研究所, 冲击波物理与爆轰物理实验室, 绵阳, 621900

收稿日期: 2006-01-11
录用日期: 2006-03-01
网络出版日期: 2007-04-25

基金项目: 中国工程物理研究院流体物理研究所发展基金资助项目(034500)

关键词:

摘要: 为了测试在冲击波或爆轰波作用下各种材料样品的自由面速度随时间变化的过程,提出了一种利用法布里-珀罗(F-P)光学共振腔的选频特性进行多普勒频移绝对量的检测来连续测量飞片运动速度的方法,建立了一套基于此方法的测量装置,并利用金属箔电爆炸驱动聚酰亚胺薄膜飞片装置对所研制的F-P干涉测速仪进行了原理性实验验证。利用所研制的F-P干涉测速仪测量了飞片速度在60ns的时间内由静止加速到大于3km/s的速度的全过程,测量数据的不确定度小于5%。与其它激光测速装置相比,该干涉仪具有体积小、结构简单紧凑和成本低的特点,在爆轰物理与冲击波物理实验研究中具有较好的应用前景。