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双波长全光纤激光干涉速度复测技术
1
作者 王为 刘盛刚 +4 位作者 谷伟 陶天炯 马鹤立 王翔 翁继东 《高压物理学报》 北大核心 2026年第3期31-37,共7页
针对冲击爆轰实验中对速度测量系统的高可靠性要求,基于光纤波分复用/解复用技术,提出了一种双波长全光纤激光干涉速度复测方法及技术。设计并搭建了一套速度复测原理验证系统,采用1530.3和1550.0 nm 2个波长,在气体炮上开展了低速、高... 针对冲击爆轰实验中对速度测量系统的高可靠性要求,基于光纤波分复用/解复用技术,提出了一种双波长全光纤激光干涉速度复测方法及技术。设计并搭建了一套速度复测原理验证系统,采用1530.3和1550.0 nm 2个波长,在气体炮上开展了低速、高速2种典型状态下的动态验证实验。实验结果显示,利用单一光纤探头实现了样品自由面运动速度的复测,2个波长系统得到的速度测量结果具有较好的一致性,速度相对偏差在±1.5%以内。 展开更多
关键词 激光干涉 多普勒测速 波分复用 速度复测
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基于激光多普勒测振技术的水下声源定位方法
2
作者 辛光红 林甄 汪源 《激光杂志》 北大核心 2026年第3期217-222,共6页
为了实现水下声源精确定位,提出基于激光多普勒测振技术的水下声源定位方法。先利用激光多普勒测振技术获取水面振动信号,然后采用小波变换对振动信号进行分解,并滤除水下各噪声分量,以降低背景噪声,得出纯净声源信号,经过分析挖掘出其... 为了实现水下声源精确定位,提出基于激光多普勒测振技术的水下声源定位方法。先利用激光多普勒测振技术获取水面振动信号,然后采用小波变换对振动信号进行分解,并滤除水下各噪声分量,以降低背景噪声,得出纯净声源信号,经过分析挖掘出其时频变换特征。最后借助非相干匹配波束技术分析特征与拷贝场数据等多个维度的信息,得出声源的角度、距离等位置信息,以解决因传播路径弯曲声源定位不佳的问题。实验结果表明,所提出方法能实现水下声源的高精度定位,定位误差在0.019 m~0.381 m,定位响应时间均低于4 s,定位实时性好。 展开更多
关键词 激光多普勒效应 小波变换 水下声源 非相干匹配波束技术 拷贝场数据
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多普勒海流计测速精度的校准方法
3
作者 刘永伟 高维营 +2 位作者 刘子琦 李肆武 商德江 《应用声学》 北大核心 2026年第1期169-177,共9页
多普勒海流计在海洋调查与勘探、船舶航速测量等方面得到广泛应用,标定其测速的精度是有重要意义的。针对拖曳水槽标定存在的误差膨胀以及粒子图像测速仪测速精度有限的问题,研制了流速连续可调的立式循环水槽,并采取了避免声学共振的措... 多普勒海流计在海洋调查与勘探、船舶航速测量等方面得到广泛应用,标定其测速的精度是有重要意义的。针对拖曳水槽标定存在的误差膨胀以及粒子图像测速仪测速精度有限的问题,研制了流速连续可调的立式循环水槽,并采取了避免声学共振的措施,采用超级多普勒激光测速仪标定工作段的流速,以此流速作为基准值完成对多普勒海流计测速精度的计量校准。在流速范围为0.01~3 m/s内,采用超级激光多普勒测速仪标定的工作段流速的合成测量不确定度不大于4.4 mm/s。通过对一多普勒海流计进行试验测试,发现电缆的卡门涡街效应引起的振动会造成一定的测速偏差,采用螺旋线技术能够减少该偏差,并计算了所标定的多普勒海流计测速精度的测量不确定度。研究结果为多普勒海流计测速精度的准确计量奠定了基础。 展开更多
关键词 多普勒海流计 立式循环水槽 超级激光多普勒测速仪 计量校准 测量不确定度
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基于SHAP深度特征解释的亚健康霉心苹果非接触式振动法检测
4
作者 翟明灿 汪智斌 +4 位作者 李贺 余有芳 莫小明 查志华 吴杰 《农业工程学报》 北大核心 2026年第2期394-404,共11页
霉心病是苹果常见内部病害之一,当霉菌未突破内果皮时为亚健康果,这类果及时检测有助于采取有效贮藏和销售策略以保持正常的商品价值。为此,该研究使用空气射流激振及激光多普勒测振相结合的方法非接触式获取苹果振动响应信号,将信号转... 霉心病是苹果常见内部病害之一,当霉菌未突破内果皮时为亚健康果,这类果及时检测有助于采取有效贮藏和销售策略以保持正常的商品价值。为此,该研究使用空气射流激振及激光多普勒测振相结合的方法非接触式获取苹果振动响应信号,将信号转换为时域和频域格拉姆角和场图以及时频图像,然后采用vision transformer(ViT)网络提取多域融合图像的深度特征并进行特征聚类分析,将聚类性能最好的深度特征分别输入k近邻(k-nearest neighbor,k NN)、支持向量机(support vector machine,SVM)、逻辑回归(logistic regression,LR)、随机森林(random forest,RF)以及决策树(decision tree,DT)进行分类并进行模型性能评价,对分类性能较优的模型进行SHAP(shapley additive explanations)分析和特征解释。结果表明,对于亚健康霉心苹果的分类任务,ViT网络第8层编码器模块中class token的深度特征聚类性能较好,使用该层特征构建的ViT-k NN模型分类性能较优,其总体分类准确率、F1值、Kappa系数、Matthews相关系数分别为83.10%、82.18%、74.14%和74.08%。相较于ViT-k NN模型,ViT-RF模型的总体性能与之接近,ViT-SVM和ViT-LR模型的总体性能略低,ViT-DT模型的总体性能较低。ViT-k NN模型所使用的768个深度特征中有60个特征对模型分类性能和泛化性能起主要贡献,所包含的25个消极特征虽然会抑制模型分类性能,但对模型泛化起重要作用。该研究为梨果内部早期病害检测及技术研发提供参考,同时也有助于深入认识特征对模型分类性能和泛化性能的贡献。 展开更多
关键词 病害 无损检测 空气射流激振 激光多普勒测振 振动多域图像 深度学习
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阻抗头校准方法研究综述
5
作者 宋安琪 钟波 +1 位作者 蔡晨光 冯秀娟 《计量科学与技术》 2026年第1期1-7,共7页
阻抗头是在振动与声学专业广泛使用的传感器,由于其集成了力与加速度的测量,故结构较为复杂,校准结果受校准条件的影响较大。针对阻抗头校准的问题,在系统梳理阻抗头物理特性、工作原理及主要校准参数的基础上,深入评述了现有典型校准... 阻抗头是在振动与声学专业广泛使用的传感器,由于其集成了力与加速度的测量,故结构较为复杂,校准结果受校准条件的影响较大。针对阻抗头校准的问题,在系统梳理阻抗头物理特性、工作原理及主要校准参数的基础上,深入评述了现有典型校准方法的实施流程与优缺点,重点分析了不同方法在灵敏度准确度、频率范围适用性及操作简便性等方面的差异。此外,进一步探讨了附加质量、激励方式及结构耦合等因素对校准结果的影响机制。最后,归纳了主要国家计量机构在阻抗头计量校准方面的能力,为我国将来开展阻抗头的校准方法研究提供了参考。 展开更多
关键词 计量学 阻抗头 加速度传感器 动态力传感器 激光多普勒测振
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高温表面激光回馈振动测量方法综述
6
作者 孙洪宇 李晓莉 +5 位作者 张鑫琦 冯其波 彭丽莎 蒋超凡 黄松岭 刘立帅 《测控技术》 2026年第3期1-13,共13页
在超超临界发电机组和航空发动机等高端装备中,其关键部件长时间服役于极端高温环境且易发生损伤失效,亟需被检测。尽管声发射、超声等现有主流声学检测方法是识别材料损伤的有效手段,但其核心均依赖于材料表面振动信号的精准获取,而极... 在超超临界发电机组和航空发动机等高端装备中,其关键部件长时间服役于极端高温环境且易发生损伤失效,亟需被检测。尽管声发射、超声等现有主流声学检测方法是识别材料损伤的有效手段,但其核心均依赖于材料表面振动信号的精准获取,而极端高温环境下振动信号的可靠测量非常困难。因此,采用先进的振动测量技术保障关键部件的安全和稳定运行具有重要的应用价值和现实意义。综述了压电加速度法、激光多普勒测振技术、激光干涉法、激光散斑法、激光三角法、激光回馈测振技术的测振原理,总结了影响上述方法测振精度的因素,探讨了高温环境表面对激光回馈测振方法的影响和应对方法,归纳了上述方法的测振准确度,展望了未来高温表面激光回馈技术的发展前景。 展开更多
关键词 高温表面 激光回馈干涉 激光多普勒 振动测量
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基于LDV和可解释1D-CNN的皇冠梨硬度预测方法
7
作者 祝翔 勒德祥 +3 位作者 郭桥生 章晓玉 刘燕德 陈楠 《农业工程学报》 北大核心 2026年第3期340-347,共8页
为研究皇冠梨振动频率特征与果实硬度的关系,改善现有研究中常规预测模型精度较低而深度学习模型缺乏可解释性的问题。该研究通过激光多普勒测振仪(laser dopplervibrometer,LDV)采集皇冠梨振动数据,采用一维卷积神经网络(one dimension... 为研究皇冠梨振动频率特征与果实硬度的关系,改善现有研究中常规预测模型精度较低而深度学习模型缺乏可解释性的问题。该研究通过激光多普勒测振仪(laser dopplervibrometer,LDV)采集皇冠梨振动数据,采用一维卷积神经网络(one dimensional-convolutional neural network,1D-CNN)算法建立基于振动数据的皇冠梨硬度预测模型,并使用深度沙普利加性解释(deep shapleyadditive explanations,Deep SHAP)框架对预测模型进行解释。通过与其他经典预测模型相比,1D-CNN预测模型可以利用特征频率实现对皇冠梨硬度的高精度预测(R_(P)^(2)=0.945,RMSE_(P)=0.594 N/mm和RPDP=4.272)。基于SHAP框架解释的结果表明,皇冠梨300~700Hz频率特征与硬度联系密切。该研究展示了1D-CNN模型在水果硬度预测应用中的优异性能和巨大潜力,为振动特征频率应用于硬度预测和分析的研究提供理论基础。 展开更多
关键词 梨 硬度 一维卷积神经网络 深度SHAP解释法 激光多普勒测振技术
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基于激光共振的乒乓底板模态分析与有限元仿真
8
作者 陈超 李欣悦 +2 位作者 倪云鹏 何盛 冷魏祺 《林业工程学报》 北大核心 2026年第2期76-82,共7页
当前乒乓球底板力学性能研究主要依赖运动员主观评价、现有模态测试多采用传统接触式测量方法,缺乏试验测量与有限元仿真定量对比分析。为系统研究底板的振动特性,采用激光多普勒法和激光干涉法这2种非接触式无损检测技术进行试验测量,... 当前乒乓球底板力学性能研究主要依赖运动员主观评价、现有模态测试多采用传统接触式测量方法,缺乏试验测量与有限元仿真定量对比分析。为系统研究底板的振动特性,采用激光多普勒法和激光干涉法这2种非接触式无损检测技术进行试验测量,并运用有限元分析软件ABAQUS建立了底板的仿真模型进行对比检验。①通过激光多普勒法测得底板一阶和二阶固有频率分别为125.00和153.13 Hz,而激光干涉法测得结果分别为101.00和151.00 Hz,两者在一阶固有频率上存在一定误差,但二阶频率误差较小,共同证实了这2种方法在有效获取底板模态参数方面的适用性;②有限元仿真获得的一阶和二阶固有频率分别为114.75和234.66 Hz,其振型结果与试验结果具有较好的拟合度,一阶频率误差在合理范围内,但二阶频率误差较大。研究表明,激光多普勒法、激光干涉法和有限元仿真在乒乓球底板振动特性研究中均展现出良好的适用性,为底板的结构优化设计和性能提升提供了重要的试验数据支持、可靠的仿真验证手段及新的研究思路。 展开更多
关键词 模态分析 乒乓底板 有限元 无损检测 激光多普勒 激光干涉
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特高压气体绝缘输电线路发热/振动状态联合检测技术研究
9
作者 李洪涛 高山 +3 位作者 杨景刚 赵科 马径坦 庄添鑫 《高压电器》 北大核心 2026年第1期181-189,共9页
针对特高压气体绝缘输电线路(gas insulated transmission line,GIL)运行中可能存在过热和机械缺陷隐患,提出了基于红外热成像和激光多普勒测振(laser Doppler vibration,LDV)的GIL非接触式发热/振动联合检测技术,自行设计了1 550 nm全... 针对特高压气体绝缘输电线路(gas insulated transmission line,GIL)运行中可能存在过热和机械缺陷隐患,提出了基于红外热成像和激光多普勒测振(laser Doppler vibration,LDV)的GIL非接触式发热/振动联合检测技术,自行设计了1 550 nm全光纤非接触测振光路,采用NVidia Xavier边缘计算模块实现红外热成像镜头组件调用、FPGA振动信号解调及温度—振动检测信息提取。所研制装置的测温精度小于±1℃,振动灵敏度优于1×10^(-7)g、频响范围0.5 Hz~20 kHz,最大测试距离20 m,可实现GIL发热—振动联合检测。通过GIL原型缺陷试验验证了发热—振动联合检测方法对于设备内部接触缺陷检测的有效性,所研制的联合检测系统通过移动小车集成并成功运用于苏通管廊GIL双回路1 960个测点的测试,实现了无接触非侵入式检测,为GIL状态检测提供了新的手段。 展开更多
关键词 气体绝缘输电线路 过热缺陷 机械缺陷 激光多普勒测振 外热成像 联合检测
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量子噪声极限赫兹频段激光多普勒信号的实验测量研究
10
作者 李印豪 黄泽淼 +2 位作者 庄竞朴 陈炜 杨鹏 《湖北理工学院学报》 2026年第1期63-68,87,共7页
移动目标的微弱相对运动产生的多普勒信号频率低,同时经典噪声在光电探测系统的低频段占据统治地位,使得传统的激光测量系统难以实现赫兹频段多普勒信号测量。文章以赫兹频段(~10 Hz)激光多普勒信号为测量对象,以量子噪声极限的灵敏度... 移动目标的微弱相对运动产生的多普勒信号频率低,同时经典噪声在光电探测系统的低频段占据统治地位,使得传统的激光测量系统难以实现赫兹频段多普勒信号测量。文章以赫兹频段(~10 Hz)激光多普勒信号为测量对象,以量子噪声极限的灵敏度为测量目标,采用光学偏振控制方法对微弱的回馈光与本振光进行光学偏振控制,减少光学噪声的干扰;采用光学平衡探测方法,将传统单光路探测系统转变为双光路探测系统,克服直接探测方法易受共模噪声干扰的难点;采用光学外差探测方法,将微弱的回馈光进行光学线性放大,并将低频多普勒信号转变为高频交流光电信号,有效解决了电子学噪声的关键难题。实验结果显示,光学系统的噪声水平达到了量子噪声极限,实现了赫兹频段激光多普勒信号的测量。 展开更多
关键词 量子噪声极限 激光多普勒 光学外差探测 光学偏振控制
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基于常时微动的建筑保温层空鼓检测与评估方法研究
11
作者 贾春楠 王建昌 +3 位作者 戴军 高进胜 吴海华 张彦秋 《中国标准化》 2026年第2期155-163,共9页
建筑外墙保温层由于气候环境、施工条件、材料质量等内外因素的影响,会出现空鼓、开裂、渗水甚至脱落等问题。为了实现外墙保温层内部病害的有效识别和量化评价,本文基于常时微动技术,采用激光多普勒测振系统开展室内含空鼓保温层无损... 建筑外墙保温层由于气候环境、施工条件、材料质量等内外因素的影响,会出现空鼓、开裂、渗水甚至脱落等问题。为了实现外墙保温层内部病害的有效识别和量化评价,本文基于常时微动技术,采用激光多普勒测振系统开展室内含空鼓保温层无损检测基础试验,分析保温层单元损伤前后的基频变化情况。结果表明,保温层的平均基频值与其空鼓面积呈反比关系,基频变化率与其空鼓面积呈正比关系,表明基于常时微动检测的基频值可直观的表征保温层背后空鼓面积特征;另外通过分析保温层损伤前后基频差,可对其背后空鼓进行精准定位识别,并通过空鼓面积重合率进一步验证了激光多普勒测振技术在建筑外墙保温层背后空鼓识别应用中的有效性,为今后常时微动技术应用于外墙保温层质量检测提供一定的研究基础和技术支撑。 展开更多
关键词 常时微动 激光多普勒测振 外墙保温层 空鼓 检测评估
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基于光电转换与频移提取技术的激光多普勒测速系统研究
12
作者 汪旭东 张怀锁 《自动化仪表》 2026年第2期16-21,35,共7页
激光多普勒测速仪在钢铁生产中用于实现钢板速度和长度的非接触高精度测量。但现有设备长期依赖进口,成本高且维护受限。为实现国产化替代,设计了一种基于光电转换与频移提取技术的激光多普勒测速系统。采用STM32H7系列单片机作为主控... 激光多普勒测速仪在钢铁生产中用于实现钢板速度和长度的非接触高精度测量。但现有设备长期依赖进口,成本高且维护受限。为实现国产化替代,设计了一种基于光电转换与频移提取技术的激光多普勒测速系统。采用STM32H7系列单片机作为主控制器。散射光信号由雪崩光电二极管采集,经跨阻放大和低通滤波后进行高速采样。通过实时快速傅里叶变换计算多普勒频率,以换算目标速度。试验结果表明,系统在1~15 m/s速度范围内测量相对误差不大于±1%,而响应时间短至5 ms。系统具有高精度、快速响应与良好稳定性,可满足钢铁生产线速度测量需求,并具备显著的国产化应用价值。 展开更多
关键词 激光多普勒测速仪 多普勒频移 STM32H7 快速傅里叶变换 速度测量 雪崩光电二极管
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基于载波频谱分析的激光多普勒振动信号解调 被引量：2
13
作者 朱军 张明蔚 +3 位作者 施鹏磊 侯聪 李翔 俞本立 《量子电子学报》 北大核心 2025年第3期345-353,共9页
激光多普勒振动测量多采用激光外差法,其解调过程中需采用正交混频、滤波、反正切等运算,过程较为复杂,硬件要求较高。本文提出一种基于激光多普勒载波信号的频谱分析的方法,利用载波主频与振动信号引起的边频之间的强度关系,直接解析... 激光多普勒振动测量多采用激光外差法,其解调过程中需采用正交混频、滤波、反正切等运算,过程较为复杂,硬件要求较高。本文提出一种基于激光多普勒载波信号的频谱分析的方法,利用载波主频与振动信号引起的边频之间的强度关系,直接解析出振动目标的振幅与频率信息,最大可检测量不受传统外差解调极限的限制。并通过仿真和实验研究,验证了该方法的可行性。在与标准振动源的对标实验中,在距离振动目标17 m、振动目标频率范围为60 Hz~20 kHz的条件下,散射光信号实测幅值范围为21.44 pm~44.21μm,与参考值相比,展示出良好的一致性,表明本文所提频谱分析方法可应用于平稳振动信号的非接触远距离测量。 展开更多
关键词 激光技术 激光测振 频谱分析 多普勒信号 相干探测
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面向复杂路面环境的SINS/LDV鲁棒标定算法
14
作者 韩勇强 李贞旭 +3 位作者 崔少君 孙恩顺 叶响 陈家斌 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第11期1091-1100,共10页
针对激光多普勒测速仪(LDV)在积水、泥泞等复杂路面环境下易出现量测野值与测速失效,导致标定精度下降的问题,提出一种面向复杂路面环境的捷联惯性导航系统(SINS)/LDV鲁棒标定算法。首先,基于SINS与GNSS组合输出的导航信息及LDV速度信息... 针对激光多普勒测速仪(LDV)在积水、泥泞等复杂路面环境下易出现量测野值与测速失效,导致标定精度下降的问题,提出一种面向复杂路面环境的捷联惯性导航系统(SINS)/LDV鲁棒标定算法。首先,基于SINS与GNSS组合输出的导航信息及LDV速度信息,构造滑动窗口内的位移增量观测矢量,并采用指数加权移动平均方法提升抗噪能力,从而提高LDV比例因子的标定精度。然后,通过改进向量化K矩阵的鲁棒卡尔曼滤波算法有效降低观测矢量中噪声的影响,提升了安装误差角的标定精度。仿真和车载实验表明,在LDV测速失效时,所提算法仍能有效标定相关误差参数。基于标定结果的车载航位推算验证显示:与基于四元数的卡尔曼滤波及梯度下降四元数标定算法相比,所提算法的水平定位均方根误差(RMSE)分别降低18.18%和28.74%,高度定位RMSE分别降低22.68%和45.69%,总里程177 km的终点水平定位精度达到0.018%D,提升了复杂路面环境下算法的鲁棒性和标定精度。 展开更多
关键词 捷联惯导 激光多普勒测速仪 标定算法 向量化K矩阵滤波
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车载SINS/1D-LDV杆臂误差在线标定算法
15
作者 张涛 聂晓明 +2 位作者 周健 王琦 向志毅 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第5期86-93,共8页
针对在一维激光多普勒测速仪(one-dimensional laser Doppler velocimeter,1D-LDV)和捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system,SINS)构成的车载组合导航系统中,由于两者安装位置不同存在的杆臂速度误差问题,提出一种卡尔曼... 针对在一维激光多普勒测速仪(one-dimensional laser Doppler velocimeter,1D-LDV)和捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system,SINS)构成的车载组合导航系统中,由于两者安装位置不同存在的杆臂速度误差问题,提出一种卡尔曼滤波在线标定算法对安装杆臂进行标定并补偿。通过引入在载体行进过程中速度方向始终保持载体行进方向的点,对传统杆臂速度误差模型进行了改进,使其能够准确反映1D-LDV与SINS输出的量测速度间的真实关系。车载实验结果表明,该标定算法能够有效标定1D-LDV与SINS间的杆臂误差。将经过杆臂误差补偿的1D-LDV量测速度与SINS的陀螺数据进行航迹推算,两组实验所得的水平定位误差由8.80 m和6.60 m分别降至7.07 m和5.48 m,在一定程度上提高了导航定位精度。 展开更多
关键词 组合导航 一维激光多普勒测速仪 杆臂误差 标定算法
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第54届国际物理奥林匹克竞赛理论试题2介绍与解答
16
作者 蒋硕 安宇 +2 位作者 郭旭波 张留碗 阮东 《物理与工程》 2025年第1期10-15,共6页
本文介绍第54届国际物理奥林匹克竞赛理论考试的第二道题。该题以离子囚禁和原子冷却问题为背景,讨论这两个重要应用中的基础模型,并引导计算一些重要结论。题目分为两个部分:第一部分关注离子囚禁中的保罗阱(PaulTrap)模型,重点是带电... 本文介绍第54届国际物理奥林匹克竞赛理论考试的第二道题。该题以离子囚禁和原子冷却问题为背景,讨论这两个重要应用中的基础模型,并引导计算一些重要结论。题目分为两个部分:第一部分关注离子囚禁中的保罗阱(PaulTrap)模型,重点是带电粒子在高频电场调制下达到动态稳定平衡,因而被囚禁;第二部分是利用原子吸收光,利用多普勒效应使得原子对两侧光有不同吸收而产生动量转移,以此达到对原子减速进而冷却。题目理论模型清晰,引导推断合理,需要一定计算和近似能力。 展开更多
关键词 国际物理奥林匹克竞赛 库伦定律 高斯定理 动态稳定平衡 激光冷却 多普勒效应
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高精度激光多普勒在线测长系统设计及算法研究 被引量：2
17
作者 梁月鹏 胡润峰 +1 位作者 刘福 廖同庆 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第2期177-183,共7页
针对激光多普勒测长系统中多普勒频率难以提取、测量精度较低的情况,设计了一款基于双光束双散射光路的高精度在线激光多普勒电缆测长仪。首先基于声光调制器引入了光学移频技术,结合高通滤波器有效滤除基底信号,提升了信噪比。接着引... 针对激光多普勒测长系统中多普勒频率难以提取、测量精度较低的情况,设计了一款基于双光束双散射光路的高精度在线激光多普勒电缆测长仪。首先基于声光调制器引入了光学移频技术,结合高通滤波器有效滤除基底信号,提升了信噪比。接着引入自适应采样算法,进一步减少系统误差、提高低速测量时的精确度;随后引入Zoom-FFT频谱细化算法以及能量重心校正算法进行频谱校正,并仿真分析了自适应采样算法和Zoom-FFT结合能量重心校正算法的精确度。搭建了实验系统,分析了系统的精确度和稳定性。实验结果表明,该系统的测量精度优于0.05%。 展开更多
关键词 激光多普勒效应 在线测长系统 光学移频 自适应采样算法 Zoom-FFT频谱细化 能量重心校正算法
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调控矢量激光在湍流环境中的旋转多普勒测量 被引量：1
18
作者 胡建飞 骆斌 +1 位作者 王吉明 吴彤 《激光技术》 北大核心 2025年第3期392-398,共7页
实际环境中,大气湍流和不理想的目标会对旋转多普勒信号提取产生强烈干扰。为了从大气湍流等干扰中提取出有效的多普勒信号,采用多阶矢量涡旋光束偏振测量的方法,构建了基于矢量涡旋光束的抗湍流旋转多普勒测量系统,并研究了不同强度湍... 实际环境中,大气湍流和不理想的目标会对旋转多普勒信号提取产生强烈干扰。为了从大气湍流等干扰中提取出有效的多普勒信号,采用多阶矢量涡旋光束偏振测量的方法,构建了基于矢量涡旋光束的抗湍流旋转多普勒测量系统,并研究了不同强度湍流环境下的旋转多普勒频移测量,成功得到了不同速度粗糙目标物有效的多普勒信号。结果表明,通过用5阶、10阶、15阶和20阶涡旋光束对不同湍流强度下两种角速度的测量,验证了复杂环境下利用偏振维度可以有效过滤湍流噪声影响,并实现对物体角速度的准确测量,同时较高阶数的涡旋光束更有利于提高测量系统在复杂环境中的鲁棒性。该研究为风能发电、气象预报、医学研究以及海洋大气等领域中在湍流环境下的数据监测提供了有效参考。 展开更多
关键词 激光物理 旋转多普勒 矢量场 空间光调制器 轨道角动量 Q波片
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激光测速在线材速度测定中的应用及优化
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作者 徐雷 吴海滨 +2 位作者 李梓霂 陈新兵 宋伟 《量子电子学报》 北大核心 2025年第2期278-285,共8页
本研究基于激光多普勒测速原理,采用快速傅里叶变换(FFT)+连续傅里叶变换(CFT)频率解算综合方法,提高了线材速度测量精度。该方法结合自相关检测、FFT频谱估计、CFT频谱细化和能量重心估计频谱校正,实现了有效降噪,并提升了信噪比和频... 本研究基于激光多普勒测速原理,采用快速傅里叶变换(FFT)+连续傅里叶变换(CFT)频率解算综合方法,提高了线材速度测量精度。该方法结合自相关检测、FFT频谱估计、CFT频谱细化和能量重心估计频谱校正,实现了有效降噪,并提升了信噪比和频谱分辨率,从而提高了线材速度测量的准确度。仿真和实验结果表明,经过一重自相关后,采集信号的信噪比得到提升,速度测量平均绝对误差低于0.01 m/s;与Welch频谱估计相比,本方法在不同速度条件下速度测量的绝对误差更小,准确度更高。生产现场测试表明,不同工段的速度测量均满足高速线材生产控制的要求,证实了该方法的实用性。 展开更多
关键词 激光技术 激光多普勒测速 快速傅里叶变换 连续傅里叶变换 线材 频谱细化与校正
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工作点法光纤法珀传感器的灵敏度自识别解调
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作者 汤贝贝 张国强 +2 位作者 李群 陆云才 郭少朋 《光子学报》 北大核心 2025年第12期102-112,共11页
为了解决光纤法布里-珀罗传感器在工作点法解调中的灵敏度不确定问题,采用可调谐激光器作为光源,通过干涉光谱分析,实现了系统灵敏度的自识别。选用中心波长为1 550 nm的可调谐VCSEL激光器作为光源,首先分析干涉光谱曲线,确定工作点参... 为了解决光纤法布里-珀罗传感器在工作点法解调中的灵敏度不确定问题,采用可调谐激光器作为光源,通过干涉光谱分析,实现了系统灵敏度的自识别。选用中心波长为1 550 nm的可调谐VCSEL激光器作为光源,首先分析干涉光谱曲线,确定工作点参考电压以及相位-输出电压之间的初始灵敏度。然后基于该曲线实现激光器波长的实时控制,动态稳定工作点,并实时更新灵敏度。最后,将被测高频振动电压信号与工作实时灵敏度相除,实现准确的相位或振动位移解调。实验结果表明,系统在200~1 000μm腔长范围内的传感器解调中表现出良好的自识别与自标定能力。在40 kHz频率下,系统对小于0.1 nm的振动信号及0~60 nm动态范围内的振动信号均可准确解调,与激光测振仪结果高度一致,验证了其高精度和稳定性。 展开更多
关键词 法布里-珀罗 可调谐激光器 工作点 正交相位 灵敏度 激光测振仪 自标定 解调
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