光纤Fabry—Perot干涉仪的数学模型

导出光纤Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔ干涉仪在两反射面反射率不同时的反射光与航向光的数学模型、低反射率Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔ干涉腔长度的变化与干涉光光强的数学模型,为这种光纤干涉仪的准确使用提供了基础。     

光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot)干涉腔在传感器中的应用

综述了Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔ干涉仪在各种光纤传感器（如位移、应变、压力等传感器）中的应用。重点介绍这些传感器的结构、工作原理及最新研究成果。     

液晶盒结构和温度对液晶光学双稳态的影响

在金属膜反射镜组成的Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔ腔内，放置５ＣＢ或８ＣＢ液晶，当Ｈｅ－Ｎｅ激光通过时产生了光学双稳态现象。研究了液晶温度和Ｆ－Ｐ腔结构对双稳态的影响。     

共焦法布里珀罗干涉仪灵敏度和稳定性研究

共焦法布里－珀罗干涉仪（Confocal Fabry-Perot Interferometer,CFPI）是用光学方法探测固体表面超声振动的解调器件,它的灵敏度和稳定性决定了整个系统的灵敏度和稳定性。通过使用干涉仪的共轭输入光,使系统探测超声振动的灵敏度可提高至少2倍;同时详细给出通过干涉环来粗调干涉仪的共焦点,并提出使用单片机（MCS－51）反馈控制系统来稳定最佳工作点的方法。利用该系统实现了对铝样品表面压电超声振动的检测,得到了较好的实验结果。     

共焦法布里—珀罗干涉仪的共轭分析

分析了共焦法布里－珀罗干涉仪的反射光和特点,提出了一种激光超声的干涉仪共轭探测方法并给予实验验证,这种方法能将激光超声探测系统的探测灵敏度至少提高２倍。     

激光超声检测共焦球面法布里-珀罗干涉仪

从理论上对共焦球面法布里-珀罗干涉仪的自由光谱范围、透射谱线半宽度、精细度、光谱分辨率等光学参数进行了分析,并根据激光超声检测的特点和要求,设计制作了一台实验室用的共焦球面法布里-珀罗干涉仪.利用单片机对该干涉仪的腔长和工作点进行控制,成功实现了激光超声的非接触测量.     

Fabry－Perot干涉条纹中心小数序的计算和干涉图的计算机模拟

提出了Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔ干涉条纹在变形情况下中心小数序的计算方法，分析了变形对计算结果的影响．在干涉图的数字化处理中对实验数据进行修正，提高了计算结果的精度，并给出了实验证明。根据计算出的系数，用计算机模拟的干涉图与实际拍摄的干涉图吻合。     

利用PVDF检测金属表面缺陷的实验研究

提出一种利用聚偏二氟乙烯(PVDF)传感器检测激光超声的实验方法.将PVDF薄膜附着在微型柱状刀劈上,钳紧在特制的金属固定块上,引出两个电极,从而实现信号的声电转换.利用Nd:YAG脉冲激光器在金属铝板上激发声表面波,PVDF传感器固定在远场区域接收超声信号,并采用扫描激光线源技术,在线检测金属铝表面的微小缺陷.当激光源扫描至缺陷近场区域时,观察信号的幅度和频率特征,从而可以检测微小缺陷的位置,提取缺陷的有关信息.结果表明信号灵敏度高,适合观察声表面波,并可用于表面缺陷的检测.     

激光超声测量金属材料弹性常数实验与有限元分析

利用激光诱导产生的多种模态超声波的波速反演金属铝板的弹性常数.实验中将脉冲激光聚焦成线源在铝板表面诱导超声波,采用双通道非接触接收表面波的时域信息并测算其速度.在有限元分析中,将激光等效为时间和空间上均满足高斯分布的脉冲载荷,建立热力耦合分析模型对激光诱导超声波的过程进行模拟,提取超声信号的时域信息并计算表面波和纵波速度,利用声弹性方程得到铝的弹性常数.数值结果与理论值相吻合,表明建立的激光超声力学模型能够有效模拟激光诱导超声波的物理过程,为进一步利用激光超声技术研究材料力学性能提供了依据.     

激光超声表面波检测薄板残余应力的数值模拟

应用ABAQUS有限元软件模拟了脉冲激光激发的超声表面波在半无限大弹性薄板内的传播.首先把激光激励等效为作用在薄板表面的高斯分布的脉冲载荷,模拟输入的超声信号,在边界处采用无限单元来消除边界反射波对接收信号的干扰,接收到的表面波信号具有典型的表面波特点.其次,通过修正弹性模量的方法得到薄板在单向应力状态下的应力场,采用时差法得到表面波在应力区的传播速度,所得的数值结果和理论解与实验结果拟合良好,为激光超声检测残余应力提供了一种有效的数值方法.     

激光在金属中激励超声脉冲的研充

报道了用Q开与YAG激光器在金属中激励超声脉冲,以及激光能量、材料表面状况和材料中人工缺陷对激光激励超声脉冲影响的研究结果,它对于研究激光与物质的相互作用以及将激光超声用于无损检测都是有益的。     

超声红外热像技术及其在无损检测中的应用

在超声技术和红外热像技术的基础上，建立了混合型的超声红外热像系统，并利用超声红外热像技术检测材料(试样)的缺陷(裂纹)和残余应力等不均匀结构．当超声波脉冲发射到样品中时，声能在样品中衰减而转化为热能，样品内部及表面的温度会升高．一般情况下，在缺陷或不均匀的区域声衰减更显，引起的温度变化更大，而温度的差别可以用红外热像仪来观察和记录．因此可以很灵敏和迅速地对缺陷或结构和应力不均匀的区域进行检测．     

利用激光超声测量H型钢梁的残余应力

介绍了利用激光超声和瑞利波测量残余应力的方法及主要的测量装置，描述了采用这种方法对轧制H型钢梁残余应力的测量过程，并对测量结果进行了分析。     

Experimental Set-up of Laser Ultrasonic Techniques and Applications

ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｅｔ┐ｕｐｏｆＬａｓｅｒＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ＊ＺｈｏｕＸｉｎｇｅｎｇ（周辛庚），ＨｅＣｕｎｆｕ（何存富）ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｃｓ，Ｔｓ...     

Influence of cross correlation step length on the surface stress of thin laser cladding Fe314 alloy coatings

To measure the surface stress of thin laser cladding coatings with Rayleigh waves based on the cross correlation function, this paper introduced the influence of cross correlation step length on the stress measurement. Flat-shaped specimens made of laser cladding Fe314 alloy coatings were performed by static tensile tests, and Rayleigh wave signals were collected during the test process with an ultrasonic pulser and receiver instrument combined with two Rayleigh wave transducers. The difference in time of flight between two signals was determined based on the cross correlation function. The microstructure was observed by scanning electronic microscopy. The influence of the stress on the propagation velocity of Rayleigh waves and the relationship between the difference in time of flight and tensile stress under different cross correlation step lengths were analyzed. The inhomogeneous deformation of the coatings affects the relationship between the difference in time of flight and tensile stress; the stress measurement of the coatings is nearly constant with the increase of cross correlation step length when it attains one cycle.     

用于管道焊缝检测的激光超声系统

针对石油管道焊缝检测中被测样品粗糙,作业环境恶劣等问题,基于光折变晶体内双波混合干涉原理,研制了高频激光超声测振仪,结合激光超声的激励技术,设计了一种可用于检测石油管道表面及内部焊缝缺陷的激光超声检测系统.利用该系统分别对缺陷在表面和内部的管道焊缝试块进行了超声激励和检测实验.实验结果表明,该系统能有效地分析出被测样品表面以及内部缺陷的位置以及相应深度,检测分辨率达到0.01 mm,缺陷位置检测误差控制在2%以内.该检测系统结构紧凑可靠,操作简便,开发的高频激光超声测振仪能工作在管道焊缝检测的常见作业环境(70~75 d B低频环境噪声),具有一定的适用性.     

利用激光超声声谱技术研究凝聚态物质

利用脉冲激光在凝聚态物质中激发起声,并利用光干涉仪或压电换能器接收脉冲超声信号,即激光超声声谱技术,已广泛用于研究凝聚态物质的弹性性质和结构检测。近来特别发展了利用激光超声技术定征固体材料的热学特性,同时发展用于研究具有生物活性的物质的光解反应动力学和热力学过程,获得了非常满意的结果。     

Absolute-phase phenomena in photoionization with few-cycle laser pulses.

Currently, the shortest laser pulses that can be generated in the visible spectrum consist of fewer than two optical cycles (measured at the full-width at half-maximum of the pulse's envelope). The time variation of the electric field in such a pulse depends on the phase of the carrier frequency with respect to the envelope-the absolute phase. Because intense laser-matter interactions generally depend on the electric field of the pulse, the absolute phase is important for a number of nonlinear processes. But clear evidence of absolute-phase effects has yet to be detected experimentally, largely because of the difficulty of stabilizing the absolute phase in powerful laser pulses. Here we use a technique that does not require phase stabilization to demonstrate experimentally the influence of the absolute phase of a short laser pulse on the emission of photoelectrons. Atoms are ionized by a short laser pulse, and the photoelectrons are recorded with two opposing detectors in a plane perpendicular to the laser beam. We detect an anticorrelation in the shot-to-shot analysis of the electron yield.