上海理工大学 环境与建筑学院, 上海 200093
为在大型环境风洞中模拟大气污染物迁移扩散状况,开发出污染物浓度激光片光测量系统和污染物发放系统。基于激光片光浓度场测量系统,风洞模拟得到城市环境下点、线和面源污染物的扩散分布图案。基于风洞试验工况的边界条件,计算流体动力学(CFD)仿真得到污染物扩散分布,CFD仿真结果和激光片光浓度测量结果,两者定性一致,达到了相互印证的效果。将研究开发的激光片光浓度场测量系统和定量采样方法相结合,有望实现风洞试验中污染物浓度场的定量测试。
风洞 激光片光 污染物扩散 污染源 气流运动 wind tunnel laser sheet light pollutant dispersion pollution source airflow
中国科学院 西安光学精密机械研究所，陕西 西安 710119
针对尾流气泡成像存在的难点，采用片光源切片扫描与高速摄影相结合的技术手段，研制了一套水下激光成像系统。该系统采用激光片光照明，避免了尾流区气泡图像层叠；设计了3组倍率可切换镜头，实现了对大动态范围(10 μm～500 μm)粒径小气泡的成像；将镜头分成前后组，以平行光中继，通过片光与前镜组的同步移动，可实现尾流区一定体积内气泡图像的采样，同时还能保证扫描过程中始终成像清晰。此系统通过在海域进行试验，放置深度为5 m，气泡由目标船产生，产生气泡粒径范围10 μm～2 000 μm,结果表明，系统成像效果良好，满足项目技术要求。
尾流 气泡 片光源 高速摄影 激光成像 wake bubbles laser sheet high speed photography underwater
西北核技术研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室，陕西 西安 710024
分析了激励激光光强分布对平面激光诱导荧光(PLIF)实验中荧光强度的影响。基于柱面微透镜列阵设计了一套激光片状光束匀滑整形系统，并根据PLIF实验的具体要求，通过光线追迹方法优化了系统参数。建立了片状光束整形实验系统，对染料激光进行了匀滑整形，获得了不均匀性＜4%的均匀片状光束，满足了PLIF实验所需。在此基础上建立了PLIF实验系统，获得了酒精灯火焰和CH4/air预混火焰中OH的二维荧光分布。
光束整形 平面激光诱导荧光 柱面微透镜列阵 片状光束 beam shaping Planar Laser-induced Fluorescence(PLIF) cylindrical lens array laser sheet
提出了一种新的全场高度映射方法,利用激光片光产生的莫尔条纹的性质,拟合出两个映射曲面。通过这两个曲面方程,可同时直接得出CCD探测器表面任意一点在实际世界坐标系中对应的高度和一维横向坐标。此方法具有极大的实用价值。
激光三维测量 激光片光 高度映射 莫尔条纹
提出了一种在用激光片光做光源的三维传感中提高深度分辨率的方法,在牺牲少量横向分辨率的情况下,利用激光片光在物面上几个相邻区域产生的部分退相关的光强分布进行多帧平均,从而部分抑制激光散斑的影响,提高深度分辨率。实验结果表明,在横向分辨率下降约20％的条件下,深度分辨率提高了近一倍。
激光三维测量 激光片光 散斑 相关
