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《激光多普勒流速測量法》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、激光多普勒流速蚤法華建新一。激光技術(shù)是本世紀六十年代初發(fā)展起來學(xué)諧振腔在光學(xué)諧振腔內(nèi)我們能使增益介,、、、,的一門新興科學(xué)在現(xiàn)代工業(yè)農(nóng)業(yè)醫(yī)學(xué)質(zhì)對光的受激放大作用不是單次產(chǎn)生的而、、。國防,通訊科學(xué)等各方面的應(yīng)用均在迅速是讓它多次重復(fù)進行的則矛盾即可解決發(fā)展毛、二激光的特性、一產(chǎn)生激光的條件、單色性純、一‘激光作為光的一個基本性質(zhì)就是具有波,在激光研究中激光光譜線的線型和寬。粒二象性一方面光是電磁波具有波動的性。度在實際應(yīng)用中是很重要的這由千原子發(fā),,質(zhì)有一定的頻率和波長另一方面光是光出的,術(shù)是線光譜對千每一條單一頻率的線,子流光子是具有一定能量和動量
2、的物質(zhì)粒。光譜都具有有限的寬度而激光束約頻寬很。,。子這二方面既有區(qū)別又有內(nèi)在聯(lián)系,它引起的受激輻小射光潛的線寬遠小千原由于光與物質(zhì)原子或分子等的相互。子發(fā)光的譜線寬度可見光的激光譜線寬度,即自發(fā)輻作用存種不同的基本過程。能可以小到千分之一埃如白熾燈在波長為、。射受激輻射及受激吸收光的受激輻射和,。毫微米時譜線寬度是兆赫而氦氖激。受激吸收是產(chǎn)生激光相互相反的基本過程的激,光器發(fā)射光波長為毫微米譜線寬度,如果吸收矢于受激輻射則沿軸方向進入。只有兆赫,的入射光穿過介質(zhì)時因介質(zhì)吸收而失去的、方向性強,光子數(shù)將多于因受激輻射而補充的光子數(shù)
3、光學(xué)諧振腔‘方面能起延長增益介質(zhì)的弱,,光強逮漸變送樣的介質(zhì)屬于吸收介質(zhì),作用夾提高光能密度同時還能控制光束的。,它不能形成激光反之如果介質(zhì)中受激輻傳播方向只有那些沿著腔軸方向住返傳播。射大于吸收就能形成激光這是形成激光的的光束才能獲得多次放天,對于那些偏離腔。首要條件,軸方向傳播的光經(jīng)反射鏡數(shù)次反射就會側(cè)欲使介質(zhì)中的受激輻射過程大于吸收過。,向逸出增益介質(zhì)因此光學(xué)諧振腔的存在,。程必須采取其它的措施常用的辦法是光。保證了輸出的激光有極好的方向性、,照放電或化學(xué)反應(yīng)等在外界激勵能源的、柏千性好‘。,作用下造成一個粒子數(shù)密度反轉(zhuǎn)狀態(tài),兩我們已知束光在某一
4、點相遇產(chǎn)生干,滿足了上述兩個條件后還不一定能形、涉的必要條件是這束光必須頻率相同振。成激光因為處于高能級上的粒子可以通過、。動方向相同位相差恒定這些條件對普通,、、受激輻射而發(fā)出光子也可以通過自發(fā)輻射光源如白熾燈熒光燈太陽等是不容易滿。,放出光子要能形成激光必須使受激輻。而足的激光作為相干光源滿是上迷相千條。射成為增益介質(zhì)中的主要發(fā)光過程這就需,。件業(yè)包括時間相午性和空間相午性時間,要采取一定的措施才能實現(xiàn)也就是采用光相千性是指不同時刻由同一點發(fā)出的光波之間的相下性。不矛能建續(xù)側(cè)童的德獸處理禽聾廈空何相下牲是指畝空間不同點‘一,、·、?！?、廠介。雜而
5、且價格高“一獷發(fā)出釣充波的釉干性其本質(zhì)決定于光源各‘、’’,一了,。否二發(fā)光點之間有無窗籠的位相差激光光源發(fā)藝廁童原速光面各煮有固完的位相關(guān)系,’所以空間相干激光多普勒流速計是以浮游在流休幣宵。微小粒子的速度等于流伽速度為前提公禧據(jù)性十分良好對子普通光源由于光源各發(fā)光,,由粒子散射的光的多普勒頻移來錄出粒手點無周寵的位相差所以一般無空詢的相午’一,·、,‘的速度即求出流速“么·、我們可以得到多普勒頻移亮度高“,,,一·“從幾何光學(xué)觀點看高光子簡亞度就是‘垂一一。擎、高亮度哎產(chǎn)格的講是高單色亮度激光焦點,拼’。式中丫為梳
6、體的折射率入為光皮的處的輻射亮度比普通光高沁價倍毫一‘’,,「,波長粒子運動的速度矢當杏二”封瓦氨氖徽光器發(fā)射光束直怪達毫米發(fā)射節(jié)角加‘弧度即,其輻射亮毫勿助變、,‘“。。度迷到心二這束激光相贊介備,’。,當白熾燈酶的卯倍大陽光的倍這就是通常的多普勒頻移的公式一、激光多普勒流速儀的廁量方式‘一三樸激光冬普勒技本‘可、散射區(qū)分為參考光和散射光的干涉、一’。利用激光的多普酬效迎即可以側(cè)量固體光相互向的千涉干涉條紋的方式、‘,’參考光的方大從激光器發(fā)出漪的速度也可睽側(cè)童流律的流逮咧如擴測
7、,量鋁和鋼的滾莊逮度獲、測量飛抒器噴射氣流禿夜玻腐板的分束器分成兩束一束作為參八’,’的速度,側(cè)量禾流的速度分布等等考光撼過捶鏡使其在測量的流體中與另捧。、束光麥叉其中沿參考光束前進的散射堯和淮光多普勒流速儀的優(yōu)缺點,未經(jīng)散射而凌過測量區(qū)域的參考光向時透其優(yōu)改有·因?qū)儆诜墙佑|測量,過光闌和透鏡套聚到光電倍增管釣光陰極故沒有防礙·,,’。上兩列光互相迭加產(chǎn)生的拍拔就是多瞥流動的牧體,。,‘,’,勒頻移響應(yīng)快可進行時間性的高分辨,,。單束秀式它將激光束聚焦崔透率的測量一‘,‘測量對象體積小,’即能進行空間鏡的焦點上把焦點作
8、為測量點用光闌從一。散射光中選取寫入射先軸對稱的兩
