简介:为了确定各红外热成像定量测量方法在深度定量测量方面的检测能力,对深度定量测量方法原理进行了分析,并进行了实验研究。通过在碳纤维层压板反面制作平底孔的方法制造已知深度分层缺陷,采用红外热成像方法对已知缺陷进行检测,从理论上分析温差峰值时间、对数温度偏离时间以及对数温度二阶微分峰值时间与缺陷深度的关系,通过分析确定温差峰值时间法、对数温度偏离时间法、对数温度二阶微分峰值时间法对深度进行定量测量方法的适用性,并利用上述方法对已知缺陷进行深度定量测量分析,确定不同方法对深度定量测量的检测适用性及检测能力。实验结果表明,温差峰值时间法测量深度达到2mm,对数温度偏离时间法测量深度达到4mm,对数温度二阶微分峰值时间法测量深度达到5mm,同时对数温度二阶微分峰值时间法受三维热扩散影响小,检测无需选择参考区域。因此,对数温差二阶微分法所能测量的缺陷深度最大,准确性更高。通过对不同方法进行应用分析,能够明确不同深度定量测量方法的适用范围与检测准确性,为主动式红外热成像方法的定量检测提供依据。
简介:阐述了一种由2×2耦合器和3×3耦合器构成的光纤Mach—Zehnder干涉仪(MZI),推导了干涉仪三个输出端光功率的表达式。由于光纤本身的特性,光纤构成的MZI容易受到外界环境的影响,针对这一问题,采用了一种平衡检测相位补偿方法。该方法是通过两个PIN分别对3×3耦合器两路光信号进行接收,并对两路光信号进行差动放大。实验表明该方法可以很好地消除外界环境对MZI干涉效果的影响。
简介:根据光外差检测原理,分析得到干涉测量适用于信号光强小于参考光强的探测,直接测量适用于信号光强大于参考光强的探测的结论。利用自制的全光纤马赫-曾德尔干涉仪系统,对位移信号进行了测量。实验结果表明:当位移信号较小时,干涉测量的灵敏度分别为62.068μW/mm和9.90mV/mm,而非干涉测量的灵敏度分别为4.30μW/mm和0.35mV/mm;当位移信号较大时,干涉测量的灵敏度分别为2.643mV/mm和0.055mV/mm,非干涉测量的灵敏度分别为12.326mV/mm和4.194mV/mm,测量结果与分析得到的结论一致。对于光纤干涉仪强度调制检测的应用具有参考价值。
简介:利用Hermite—Gauss函数、模式干涉理论以及电场矢量线性叠加方法,分析了高阶模经光纤Mach—Zehnder干涉仪后的输出光场的空间干涉现象,得出了两个高阶模之间干涉光场的公式,计算出了双模光纤中各模式之间空间干涉的光场。数值仿真结果表明二阶模之间的干涉光场是两个相同的圆形光斑,而基模和二阶模之间的干涉光场是两个不等大的圆形光斑。
简介:辐射度定标是时间调制型FTIR数据处理中非常关键的一个环节,定标的好坏直接影响着其在应用中性能的优劣。根据光谱仪响应函数(线性或非线性)的不同,辐射度定标方法可分为线性定标和非线性定标;根据定标中采用的点数的不同可分为两点定标和多点定标。首先用MATLAB对光谱仪采集的数据进行线性度分析与仿真,然后用C++编程分别实现线性定标和非线性定标。实验结果为两点法的误差为0.1118,抛物线法的误差为0.1684,四点线性的误差为0.0599。结果表明多点线性的定标方法效果最好。采用四点线性的方法进行定标将大大提升光谱的准确度,为后面的光谱识别工作打好基础。