半导体激光器的自混合散斑干涉测量流体速度

摘要

适度相干光从粗糙表面反射或通过折射率无规则涨落的媒质传播时,形成无规则的颗粒状的强度分布,这就是散斑图.由于散斑是由被随机表面各个散射元散射回的光波之间的干涉形成的,因而它是随机表面某些信息的携带者,这样,借助于散斑不仅可以研究粗糙表面本身,而且还可以研究它的形状和位置的变化.当随机散射平面移动时,散斑场的空间分布也将随之迅速变化,我们称之为动态散斑.如果散射面与其平面法线横向运动,探测面上的散斑会跟随散射表面的运动.动态散斑统计性质已被用于测量运动物体的速度.

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第一章前言

§1.1自混合干涉理论及其应用

§1.2散斑测量的现状

§1.3半导体激光器自混合散斑干涉的提出和研究意义

§1.4课题来源及本文主要研究内容

第二章高斯相关表面在夫琅和费面上的散斑场

§2.1高斯相关表面的形成

§2.2夫琅和费面上的散斑场

§2.3在夫琅和费面上的散斑场与相干光场的叠加

§2.4本章小结

第三章半导体激光器自混合散斑干涉的研究

§3.1半导体激光器自混合散斑干涉理论

3.1.1基本方程

3.1.2对方程的修正

3.1.3计算机仿真模拟

§3.2半导体激光器自混合散斑干涉的实验

3.2.1实验设备

3.2.2实验结果

§3.3本章小结

第四章半导体激光器的自混合散斑干涉测量流体速度

§4.1速度与平均散斑频率的关系

§4.2实验系统

4.2.1实验中光学部分

4.2.2实验中电路部分

4.2.3实验中机械部分

4.2.4数据采集部分

4.2.5实验装置的调整

§4.3实验结果

4.3.1溶液的统计特性

4.3.2自混合散斑干涉信号的平均散斑频率与流体速度的关系

4.3.3背景光相同时，溶液浓度的变化 对平均散斑频率与移动速度关系的影响

4.3.4溶液浓度相同时，背景光变化对平均散斑频率与移动速度关系的影响

4.3.5利用平均散斑频率与速度的线性关系对速度进行测量

§4.4实验中存在的问题

§4.5本章小结

结束语

参考文献

附 录

读研期间发表的论文

致谢