武汉理工大学光纤传感技术国家工程实验室, 湖北 武汉 430070
提出了一种基于超弱光纤布拉格光栅的高信噪比(SNR)分布式振动传感系统。该系统用3 dB带宽超过3.4 nm、反射率为10 -5的在线制备啁啾光栅阵列作为传感光纤,通过典型双脉冲调制方式和3×3耦合器进行相位解调。为了消除激光器、调制器和光放大器等光学元器件带来的各类噪声干扰,结合最小均方算法和对称探测结构进行自适应滤波。实验结果表明,相比小波去噪算法,本算法能有效降低系统噪声,最大可将1 kHz解调信号的高频本底噪声降低40.1 dB,SNR达到96.5 dB;对于2 km长的传感光纤,系统在1~5 kHz的应变灵敏度可达到13.66 pε/√Hz。
光学学报
2021, 41(13): 1306014
1 中国民航大学中欧航空工程师学院, 天津 300300
2 先临三维科技股份有限公司, 浙江 杭州 311258
针对航空发动机叶片的高精度和高效率测量需求,提出一种基于HSI(Hue、Saturation、Intensity)色彩模型的快速三维测量方法。首先分析HSI模型并设计结构光三维测量系统,使用基于LUT(Look Up Table)的色彩校正方法对色彩串扰进行校正,之后对色相与深度的映射关系进行标定。在此基础上,提出仅用一幅彩色图样获取包裹色相。在非连续表面上使用彩色编码色条图像实现条纹级次的识别,进而完成色相解包裹,并通过仿真模拟验证所提方法的可行性。最后对航空发动机高压压气机转子叶片进行三维测量,并将所提方法与常用的包裹相位获取方法和解包裹方法的计算效率进行对比。实验结果表明,所提方法满足航空发动机叶片的测量要求并可以提高测量效率。
测量 航空发动机叶片 光学三维测量 HSI模型 相位解包裹 条纹级次识别 激光与光电子学进展
2020, 57(19): 191204
针对空间相机次镜调整机构的复杂设计约束要求, 提出一组评价调整机构运行效率的指标体系, 并基于这组指标评价体系, 优化得到一组综合约束下效率性能较高的机构尺寸参数。通过建立机构的运动学模型、运动误差模型、静力学模型和动力学模型, 针对运载过程和在轨运行期间的约束要求, 提出了空间利用效率指标、误差传递效率指标、质量受力效率指标和运动能耗效率指标, 基于四个效率性能评价指标, 利用性能图谱法, 分别得到了四个效率指标的性能图谱, 并进一步优化得到了一组效率性能全面的机构尺寸参数(a, b, l)=(197 mm, 643 mm,1 260 mm), 研究成果为后续该机构的空间工程应用奠定了良好的理论基础。
空间科学 次镜调整机构 性能图谱法 性能评价 space science secondary mirror adjusting mechanism performance atlases method performance evaluation 红外与激光工程
2019, 48(12): 1214004
