[發明專利]一種基于高頻正弦校準光的激光光線偏折校正裝置及方法有效
| 申請號： | 201710568850.5 | 申請日： | 2017-07-13 |
| 公開（公告）號： | CN107505063B | 公開（公告）日： | 2019-07-12 |
| 發明（設計）人： | 徐立軍;曹章;李芳燕 | 申請（專利權）人： | 北京航空航天大學 |
| 主分類號： | G01K11/00 | 分類號： | G01K11/00;G01K15/00 |
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| 地址： | 100191*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 高頻 正弦 校準 激光 光線 校正 裝置 方法 | ||
1.一種基于高頻正弦校準光的激光光線偏折校正裝置，包括激光控制器、可見光激光光源、紅外可調諧激光光源、光纖耦合器、準直器、光電探測器、數據采集卡，其特征在于，控制可見光激光光源與紅外可調諧激光光源，使其分別以高頻正弦波形式和掃描鋸齒波形式輸出可見光信號和紅外激光信號，其中，以可見光光源發出的可見光波段激光作為校準光，而紅外可調諧激光光源發出的紅外波段激光作為探測光；校準光與探測光通過光纖耦合器耦合并經過準直器后入射到被測溫度區域，接收端使用一個寬波段的光電探測器同時檢測透射校準光和探測光信號；基于上述過程，利用校準光與探測光信號的光線偏折及激光吸收的特征來消除光線偏折的影響。
2.根據權利要求1所述一種基于高頻正弦校準光的激光光線偏折校正裝置，其特征在于，校準光與探測光分別以高頻正弦波形式和掃描鋸齒波形式輸出可見光信號和紅外激光信號，其中高頻正弦波的頻率至少為鋸齒波掃描頻率的100倍，以保證對光線偏折效應的細節刻畫。
3.根據權利要求1所述一種基于高頻正弦校準光的激光光線偏折校正裝置，其特征在于，通過被測溫度區域后，校準光和探測光都會受到光線偏折效應的影響而發生光強波動，這種波動將反映在高頻正弦波振幅變化上，對于任意一小段高頻正弦波信號，都有很多正弦周期，可以近似認為每個正弦周期內都是一個幅值不變的正弦波，所以，每個周期都可以算出一個振幅，從而得到整段正弦波信號的實測振幅變化A1(t)；若將經過被測溫度區域前的正弦校準光振幅稱為期望振幅A0(t)，光線偏折效應帶來的光強波動系數隨時間變化曲線記為γ(t)，則γ(t)可由下式得到，
4.根據權利要求3所述一種基于高頻正弦校準光的激光光線偏折校正裝置，其特征在于，由于校準光與探測光在溫度場中折射率基本相同，因此在穿過被測溫度區域后，由光線偏折效應帶來的光強衰減系數隨時間變化情況基本相同，將鋸齒波掃描長度均值因吸收和光線偏折效應造成的光強波動曲線記為I(t)，利用光強波動系數隨時間變化曲線γ(t)修正I(t)，修正后的探測光光強I1(t)校正了光線偏折效應的影響，僅保留了激光對應的有用信息，
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