检索结果-南通市图书馆

光时域反射-光纤光栅传感系统中双激光器的驱动设计

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中国激光 2012年第4期39卷 85-90页

作者：章鹏博胡辽林华灯鑫巩鑫西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048

为了扩大应变测量的范围,提出了使用两个分布反馈式(DFB)激光器作为光时域反射-光纤光栅(OTDR-FBG)传感系统的光源的方法,并设计了相应的纳秒脉冲驱动电路和温控电路,得到两个激光器的驱动脉冲宽度分别为3.10ns和3.18ns,脉冲幅值分别为4... 详细信息

为了扩大应变测量的范围,提出了使用两个分布反馈式(DFB)激光器作为光时域反射-光纤光栅(OTDR-FBG)传感系统的光源的方法,并设计了相应的纳秒脉冲驱动电路和温控电路,得到两个激光器的驱动脉冲宽度分别为3.10ns和3.18ns,脉冲幅值分别为4.40V和4.08V,温度控制电路精度达到±0.04℃。经测试得到的纳秒脉冲和温控精度满足OTDR-FBG传感系统的要求。

关键词：光栅光时域反射双分布反馈式激光器纳秒脉冲驱动电路温控电路

基于模型参考和神经网络的传感器动态补偿器的设计

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传感技术学报 2007年第10期20卷 2284-2287页

作者：毛建东华灯鑫西安理工大学机械与精密仪器工程学院

为了改善传感器的动态响应特性,提出了一种动态补偿器的设计方法.该方法在传感器后接一基于模型参考自适应方法的动态补偿器,并利用BP神经网络算法不断在线辨识补偿器参数,使其始终工作在最佳参数下,实现动态性能的在线补偿.试验表明,... 详细信息

为了改善传感器的动态响应特性,提出了一种动态补偿器的设计方法.该方法在传感器后接一基于模型参考自适应方法的动态补偿器,并利用BP神经网络算法不断在线辨识补偿器参数,使其始终工作在最佳参数下,实现动态性能的在线补偿.试验表明,对动态品质较差的双孔悬臂梁式压力传感器进行在线补偿,其到达稳态值的调节时间由0.1s缩短为0.015s,动态性能得以较好的改善.该方法为提高传感器性能开辟了新途径.

关键词：传感器动态补偿模型参考 BP神经网络

基于粒子谱的多波长激光雷达近场大气光学参数校正方法

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物理学报 2015年第12期64卷 223-228页

作者：赵虎华灯鑫毛建东周春艳西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048 北方民族大学电气信息工程学院银川750021

非同轴激光雷达由于存在发射激光与接收望远镜之间的不完全重叠区,造成近场回波信号与真实大气信号不一致.对于多波长激光雷达,这种不一致更为突出和复杂.然而,近场大气是人类活动最集中的区域,因此对多波长激光雷达近场信号进行校正,... 详细信息

非同轴激光雷达由于存在发射激光与接收望远镜之间的不完全重叠区,造成近场回波信号与真实大气信号不一致.对于多波长激光雷达,这种不一致更为突出和复杂.然而,近场大气是人类活动最集中的区域,因此对多波长激光雷达近场信号进行校正,对于了解和探究边界层大气具有十分重要的意义.提出了一种利用粒子谱仪测量近地层气溶胶尺度谱分布并运用Mie散射理论和低层大气指数衰减规律,进而直接校正多波长激光雷达消光系数廓线近场信号的新方法.通过对晴天、多云天气和雾天多波长气溶胶消光系数廓线近场信号的校正,证明了该方法的可行性和实用性.该方法着重考虑了多波长激光雷达比的波长依赖性和气溶胶粒子谱分布的天气相关性,将该方法用于近地层大气消光系数廓线校正,减少了由于不考虑这两个因素带来的消光系数廓线反演和校正的不确定性.该方法对于研究不同天气情况下边界层内的大气气溶胶物理、光学特性具有一定的实用价值和借鉴意义.

关键词：多波长激光雷达雷达比气溶胶 Mie散射

基于取样光纤布拉格光栅的全光纤拉曼测温分光系统设计及优化

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物理学报 2016年第7期65卷 118-125页

作者：巩鑫华灯鑫李仕春王骏石晓菁西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048

为实现大气温度全天时和高精度主动遥感探测,转动拉曼测温激光雷达的分光系统需要滤除强烈的背景光噪声,以及对Mie-Rayleigh散射提供70 d B以上的带外抑制率.本文提出了以可见光波段取样光纤布拉格光栅为核心的多级级联的特征光谱提取光... 详细信息

为实现大气温度全天时和高精度主动遥感探测,转动拉曼测温激光雷达的分光系统需要滤除强烈的背景光噪声,以及对Mie-Rayleigh散射提供70 d B以上的带外抑制率.本文提出了以可见光波段取样光纤布拉格光栅为核心的多级级联的特征光谱提取光路,构建高抑制率的全光纤拉曼测温分光系统,以实现大气温度的全天时和高精度探测.根据分光系统光路的传输特性,采用传输矩阵模型,优化设计了影响取样光纤布拉格光栅带外抑制率的主要因素(折射率调制深度、栅区总长度、取样周期和占空比),得到了优化的光谱分光系统参数.利用该分光系统可实现太阳背景光强度和Mie-Rayleigh散射信号强度分别比转动拉曼散射信号强度弱40 d B和50 d B,信噪比高于100时,白天探测高度可达1.6 km.该全光纤分光系统具有小型化、抗干扰和稳定性高的优点,可为陆基及星载拉曼测温激光雷达提供一种全新的解决方案.

关键词：转动拉曼光谱拉曼激光雷达大气温度取样光纤布拉格光栅

基于OBE理念的“互换性与测量技术”课程教学改革

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工业和信息化教育 2023年第8期 1-5,10页

作者：李仕春华灯鑫赵恒王错千勃兴西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048

针对工程教育专业认证需求,以“互换性与测量技术”课程为例,提出并构建了基于成果导向教育理念的课程教学评价及改进机制,整合“目标-内容-实施-考核”四位一体的教学模式,强化职业规范、加工成本、检测方案等约束下的机械精度设计的... 详细信息

针对工程教育专业认证需求,以“互换性与测量技术”课程为例,提出并构建了基于成果导向教育理念的课程教学评价及改进机制,整合“目标-内容-实施-考核”四位一体的教学模式,强化职业规范、加工成本、检测方案等约束下的机械精度设计的复杂工程问题,实现课程教学效果的全过程评价与逐年的持续改进。基于OBE理念的课程改革可有效激发学生学习的主动性,持续保持课程教学模式的先进性,并改善课程教学效果。

关键词：课程教学改革 OBE理念教学评价及改进机制互换性与测量技术精度设计

光束品质因子M^2对非同轴激光雷达探测性能的影响

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光学学报 2008年第9期28卷 1649-1654页

作者：高飞华灯鑫吴敏毛建东周毅西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048

光束品质因子M2直接影响高斯光束传播特性,光纤口径主要约束激光雷达接收系统的视场角。几何重叠因子是影响激光雷达探测性能的重要参量,其主要受激光束的发射特性、接收系统的结构等影响。通过探讨光束品质因子M2及耦合光纤口径对几何... 详细信息

光束品质因子M2直接影响高斯光束传播特性,光纤口径主要约束激光雷达接收系统的视场角。几何重叠因子是影响激光雷达探测性能的重要参量,其主要受激光束的发射特性、接收系统的结构等影响。通过探讨光束品质因子M2及耦合光纤口径对几何重叠因子的影响,为设计激光雷达发射接收系统,改善激光雷达的探测性能提供了优化方案。数值计算及初步实验表明,光纤的耦合效率与光纤的放置位置及光纤口径有很大的关系;几何重叠因子小于1的探测距离受到M2因子的较大影响且随着M2因子的增大而增大。

关键词：大气光学几何重叠因子光束品质因子光纤耦合

水汽探测拉曼激光雷达的新型光谱分光系统设计与分析

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物理学报 2013年第12期62卷 143-148页

作者：王红伟华灯鑫王玉峰高朋赵虎西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048

提出并设计了一套新型的大气水汽和气溶胶探测用紫外域拉曼激光雷达系统,以二向色镜和超窄带滤光片构成高效率拉曼光谱分光系统,实现激光雷达大气回波信号中米-瑞利散射信号、氮气和水汽的振动拉曼散射信号的精细分离和高效率提取.利用... 详细信息

提出并设计了一套新型的大气水汽和气溶胶探测用紫外域拉曼激光雷达系统,以二向色镜和超窄带滤光片构成高效率拉曼光谱分光系统,实现激光雷达大气回波信号中米-瑞利散射信号、氮气和水汽的振动拉曼散射信号的精细分离和高效率提取.利用美国标准大气的分子散射模型和实测的大气米散射信号模型,对分光系统的米-瑞利散射信号的抑制率、大气水汽测量的信噪比和误差进行数值仿真设计.搭建实验系统对西安地区夜间的大气水汽进行实验观测,并利用有云天气下实测的激光雷达回波信号,反演获得大气后向散射比和水汽混合比的相关特性,验证了该拉曼光谱分光系统对米-瑞利信号的抑制率达到107以上量级.理论和实验结果表明,设计的新型拉曼光谱分光系统可以在大气后向散射比为17时,实现水汽探测误差小于15%,满足拉曼激光雷达系统对大气水汽的高效率探测.

关键词：拉曼激光雷达水汽混合比大气后向散射比

基于EMD-DISPO的Mie散射激光雷达回波信号去噪方法研究

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光谱学与光谱分析 2011年第11期31卷 2996-3000页

作者：张毅坤麻晓畅华灯鑫陈浩刘才轩西安理工大学陕西西安710048

激光雷达回波信号是典型的非稳态、非平稳信号,用传统的滤波方法难以对其进行有效地处理。利用经验模式分解方法(EMD)将信号按照不同的特征时间尺度分解为不同的IMF分量,将含有噪声的高频IMF分量剔除,可达到去噪的目的。但如果简单地将... 详细信息

激光雷达回波信号是典型的非稳态、非平稳信号,用传统的滤波方法难以对其进行有效地处理。利用经验模式分解方法(EMD)将信号按照不同的特征时间尺度分解为不同的IMF分量,将含有噪声的高频IMF分量剔除,可达到去噪的目的。但如果简单地将高频分量直接剔除,有可能造成有效信号的损失。可提出将EMD方法与Savitzky-Golay滤波器(DISPO)结合的方法,该方法能在保证信号完整性的同时,对原始信号进行有效处理。经仿真数据与实测数据的实验对比分析,该方法不但有效地去除噪声信号,而且尽可能地保持了有效信号,减少了信号损失,提高了数据处理的准确度。

关键词：去噪激光雷达 EMD DISPO

法布里-珀罗环转线系统的测风激光雷达技术与数值仿真

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红外与激光工程 2012年第10期41卷 2669-2673页

作者：谭林秋华灯鑫汪丽王玉峰西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048

设计了基于法布里-珀罗(F-P)条纹技术的非相干多普勒测风激光雷达系统,采用环转线干涉仪光学系统(CLIO)将F-P形成的环状条纹转换成线性条纹成像到具有高量子效率的CCD探测器上进行检测,克服了环状条纹与传统阵列式探测器不匹配的缺点并... 详细信息

设计了基于法布里-珀罗(F-P)条纹技术的非相干多普勒测风激光雷达系统,采用环转线干涉仪光学系统(CLIO)将F-P形成的环状条纹转换成线性条纹成像到具有高量子效率的CCD探测器上进行检测,克服了环状条纹与传统阵列式探测器不匹配的缺点并改善了探测系统的信噪比。采用光学设计软件ZEMAX对该系统进行了光学设计和数值仿真,得到了用于反演风速的不同波长干涉条纹图样,并对重心法和Voigt函数拟合法两种主要的风速反演方法进行了对比讨论。结果表明:用Voigt函数拟合法反演风速误差较小,获得风速在20 m/s时的误差小于0.5 m/s,验证了该系统的设计及数据反演算法的可行性,为测风激光雷达的进一步研制提供了理论依据。

关键词：激光雷达法布里-珀罗(F—P)干涉仪条纹技术环转线干涉仪光学系统风速反演