红外与激光工程
2021, 50(8): 20210396
火箭军工程大学 602教研室, 陕西 西安 710025
为提高脉冲相位热像法(PPT)温度序列相位的计算速度和检测效率, 对传统的傅里叶变换(FFT)进行优化, 提出了适用于PPT的相位快速计算方法, 使运算速度提高了1.9～12.4倍。为确定相位算法中温度序列的最佳采样长度和频率分量, 结合热扩散深度公式提出了最佳采样长度估算公式。对铝合金试件和钢材料试件进行了脉冲相位热波检测, 当缺陷检测效果最佳时, 热图序列最佳采样长度分别为1.1 s和3.9 s, 基频相位差有最佳的缺陷分辨能力。结果表明: 该算法显著提高了相位计算速度, 量化的最佳采样长度估算公式能直接确定热图采样长度, 减少了操作的主观性和参数设置的随机性, 有效提高了脉冲相位热像检测效率。
红外脉冲相位 傅里叶变换 最佳采样长度 检测效率 infrared pulse phase FFT optimal sampling length detection efficiency 红外与激光工程
2016, 45(5): 0504005
西安工程大学 理学院 物理系，陕西 西安 710048
利用钛宝石激光脉冲在铷原子蒸汽中通过非线性光学混频产生两个不同波长的红外光脉冲信号。研究了铷原子数密度、泵浦激光强度以及光脉冲啁啾对两个红外光信号之间竞争特性的影响。结果表明，两个红外光信号主要产生于两个耦合的差频参量六波混频过程；信号的强度随铷原子数密度、泵浦激光强度和光脉冲啁啾发生变化；两个红外光信号间的竞争主要由两个参量六波混频过程的相位匹配决定，相位匹配与铷原子数密度相关度很强，而与泵浦激光强度和光脉冲啁啾相关度很弱。
红外脉冲信号 参量六波混频 耦合 相位匹配 infrared pulse signals parametric six-wave mixing coupling phase matching
1 中国地质大学(武汉)数理学院, 湖北 武汉 430074
2 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏省医用光学重点实验室, 江苏 苏州 215163
3 中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室, 湖北 武汉 430074
800 mm 芯径低氢氧根光纤传输自由运转钬激光脉冲爆炸式汽化光纤端面的水形成汽化泡，汽化泡闭合时会辐射振荡波信号。不同激光参数条件下汽化泡形貌和运动状态有差异，导致辐射振荡声波的个数、强度、谐振周期、声学频率等特性参数不同。为研究不同脉宽对声信号的影响，搭建了声信号测量系统，通过示波器分析计算振荡波声学信号特征参数。结果表明电源电压为1000 V、频率为5 Hz、电源脉宽为0.7~1.6 ms的条件下，随着脉宽增加，声压值整体上先升高但存在多个拐点，达到峰值1.01 MPa后呈现下降趋势，但第一个声学信号频率总体呈下降趋势且最大值为400 Hz。高能量、短脉宽的钬激光脉冲能诱导高强度、多个数、短周期、高频率的振荡波信号。
生物医学光学 红外脉冲激光 汽化效应 脉宽可调
武汉大学 物理科学与技术学院, 武汉 430072
分析了基于特征点控制为基础的配准、傅里叶梅林变换、最大互信息法等三种图像配准算法的原理。采用这三种方法对近红外脉冲光乳腺成像系统采集的病例图像实现图像配准，并从配准所需要时间和最终的配准效果两个方面对三种算法的配准效果进行了比较。 结果表明，基于特征点控制基础的配准方法所需时间最短，傅里叶梅林变换次之，最大互信息法所需要的时间最长。但是，从最终配准效果来看，最大互信息法明显优于其他两种算法。应用最大互信息法可以有效实现图像的配准，但是在实际应用中，需要对配准时间进行进一步优化。
点法配准 傅里叶梅林变换 最大互信息法 近红外脉冲光成像 registration based on feature points control FourierMellin transform maximal mutual information nearinfrared pulsed light imaging
1 首都师范大学物理系北京市太赫兹波谱与成像重点实验室, 北京 100048
2 首都师范大学物理系太赫兹光电子学教育部重点实验室, 北京 100048
3 重庆师范大学物理与电子工程学院, 重庆 400047
红外检测中定量分析方法常以特征时间和缺陷深度的关系为基础。本文预设6个平底洞的不锈钢为实验试件, 选取一种不需要参考区域的PSDT法进行测厚计算。以对数温度曲线的二阶微分峰值时刻作为特征时间, 利用特征时间与试件深度的平方成正比关系, 达到测厚的目的。用VC软件编程实现任意点的数据计算, 先用最小二乘多项式的方法拟合数据, 再计算对数温度－对数时间的二阶微分峰值时刻, 将结果用图形直观精确地显示出来, 最终实现缺陷深度的自动测量。
二阶微分峰值 深度测量 红外脉冲检测 peak value of second-order derivative depth measurement infrared pulsed thermography
1 中国航空综合技术研究所， 北京 100028
2 北京理工大学光电学院， 北京 100048
3 辽河石油勘探局锦州工程技术处， 辽宁 锦州 121209
航空领域为减轻结构重量并增加结构强度，大量采用复合材料及复合结构代替传统材料，尤其是蜂窝夹层结构以其比强度高及比刚度高的优点得到广泛应用。然而，这些结构在胶接过程中更容易出现粘接不良、脱粘等质量问题。传统检测方法难以对新型结构及新型缺陷类型进行准确检测，需要开展新型检测技术研究以适应实际检测生产需求。利用激光剪切散斑方法、锁相红外热成像、脉冲红外热成像检测方法对内部出现的脱粘缺陷进行检测已经得到越来越广泛的应用，然而此三种新型方法各有检测优势及局限性。利用此三种光学检测方法对蜂窝结构中模拟脱粘缺陷进行检测，从检测原理、适用范围、应用前景等方面对此三种方法的检测优越性及局限性进行比较。结果表明，此三种方法均能对脱粘缺陷进行准确检测，激光剪切散斑方法对粘接不良缺陷检测效果优于脉冲红外及锁相红外方法。
测量 红外锁相 红外脉冲 激光散斑 蜂窝结构 激光与光电子学进展
2010, 47(11): 111602
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 绵阳 621900
2 清华大学工程物理系, 北京 100084
超短中红外脉冲对研究物理、化学、生物学和半导体内的超快过程等有非常重要的作用。介绍了参量振荡、差频产生、参量放大产生超短中红外激光脉冲的方法, 及国内外相关研究的最新进展。
超短中红外脉冲 参量产生 参量振荡 差频产生 参量放大
华中科技大学激光技术国家重点实验室,武汉,430074
红外超短脉冲在高温等离子体、强场物理等方面有极广泛的用途.介绍了红外超短脉冲研究的国内外发展状态,介绍了获得红外超短脉冲的几种方法.
红外脉冲 超短脉冲激光 CO2激光 infrared pulse ultrashort pulsed laser CO2 laser
