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国家自然科学基金(61205151)

作品数:11 被引量:75H指数:5
相关作者:阚瑞峰许振宇刘建国姚路何俊峰更多>>
相关机构:中国科学院中国人民解放军陆军军官学院中国科学院合肥物质科学研究院更多>>
发文基金:国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国科学院战略性先导科技专项更多>>
相关领域:理学电子电信机械工程航空宇航科学技术更多>>

文献类型

  • 11篇中文期刊文章

领域

  • 6篇理学
  • 4篇电子电信
  • 3篇机械工程
  • 1篇天文地球
  • 1篇航空宇航科学...
  • 1篇兵器科学与技...

主题

  • 7篇光谱
  • 6篇激光
  • 5篇激光吸收
  • 5篇激光吸收光谱
  • 4篇导体
  • 4篇调谐
  • 4篇谱学
  • 4篇光谱学
  • 4篇半导体
  • 4篇半导体激光
  • 3篇可调
  • 3篇可调谐
  • 3篇可调谐半导体...
  • 3篇波长
  • 3篇波长调制
  • 2篇导数
  • 2篇激光器
  • 2篇二阶导数
  • 2篇测量方法
  • 1篇代数重建技术

机构

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作者

  • 9篇阚瑞峰
  • 8篇许振宇
  • 7篇刘建国
  • 5篇姚路
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  • 3篇戴云海
  • 3篇何俊峰
  • 3篇张光乐
  • 3篇魏敏
  • 2篇陈玖英
  • 2篇刘文清
  • 2篇阮俊
  • 2篇贾良权
  • 1篇何亚柏
  • 1篇仪建华
  • 1篇杨燕京
  • 1篇李晗
  • 1篇杨晨光
  • 1篇王涛
  • 1篇段连飞

传媒

  • 3篇中国激光
  • 2篇光谱学与光谱...
  • 2篇Chines...
  • 1篇光电子.激光
  • 1篇物理学报
  • 1篇光学学报
  • 1篇火炸药学报

年份

  • 2篇2016
  • 3篇2015
  • 5篇2014
  • 1篇2013
11 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
温度和压强变化对二次谐波反演结果的影响被引量:12
2014年
在气体质量流量测量系统中,波长调制光谱信号的谐波分量,特别是其二次谐波分量常被用作为检测对象,用于气体浓度、速度等信息的反演。基于波长调制原理,利用氧气(O2)分子在764.28nm附近的吸收谱线,分析了常见线型的半峰全宽,得出了不同温度、压强下洛伦兹线型的适用范围;研究了O2分子吸收谱线在不同温度、压强条件下的二次谐波峰值;对不同温度、压强下,采用二次谐波峰值反演气体浓度产生的误差进行了分析,并提出了误差修正方法;分析了实验过程中当最佳调制深度不能够随着温度、压强即时调整的情况下,最优调制系数在不同温度、压强变化下的适用范围,并给出了误差修正公式。
贾良权刘文清刘建国阚瑞峰姚路许振宇戴云海袁松魏敏张光乐
关键词:光谱学波长调制二次谐波
Analysis of algebraic reconstruction technique for accurate imaging of gas temperature and concentration based on tunable diode laser absorption spectroscopy被引量:4
2016年
An improved algebraic reconstruction technique(ART) combined with tunable diode laser absorption spectroscopy(TDLAS) is presented in this paper for determining two-dimensional(2D) distribution of H_2O concentration and temperature in a simulated combustion flame.This work aims to simulate the reconstruction of spectroscopic measurements by a multi-view parallel-beam scanning geometry and analyze the effects of projection rays on reconstruction accuracy.It finally proves that reconstruction quality dramatically increases with the number of projection rays increasing until more than 180 for 20 × 20 grid,and after that point,the number of projection rays has little influence on reconstruction accuracy.It is clear that the temperature reconstruction results are more accurate than the water vapor concentration obtained by the traditional concentration calculation method.In the present study an innovative way to reduce the error of concentration reconstruction and improve the reconstruction quality greatly is also proposed,and the capability of this new method is evaluated by using appropriate assessment parameters.By using this new approach,not only the concentration reconstruction accuracy is greatly improved,but also a suitable parallel-beam arrangement is put forward for high reconstruction accuracy and simplicity of experimental validation.Finally,a bimodal structure of the combustion region is assumed to demonstrate the robustness and universality of the proposed method.Numerical investigation indicates that the proposed TDLAS tomographic algorithm is capable of detecting accurate temperature and concentration profiles.This feasible formula for reconstruction research is expected to resolve several key issues in practical combustion devices.
夏晖晖阚瑞峰刘建国许振宇何亚柏
关键词:代数重建技术光束扫描
Voigt线形函数二阶导数研究被引量:1
2014年
在强展宽条件下,光谱信号二阶导数相互的交叠影响较小,是一种潜在的反演光谱信息的手段.本文研究了光谱Voigt线形函数的二阶导数,得出了其二阶导数全域积分为0的性质,计算了二阶导数最小值与偶数高阶导数最大值和最小值的解析结果,并通过数值计算与曲线拟合得出了其极大值位置与零点位置的比例与洛仑兹-多普勒半宽比的关系,为强展宽下由光谱二阶导数准确反演光谱信息提供了理论基础.
杨晨光阚瑞峰许振宇张光乐刘建国
波长调制光谱测量系统中的数字化相敏检测实现被引量:3
2013年
为了提取淹没在噪声中的弱吸收信号,对波长调制光谱测量中的相敏检测技术进行研究,提出了一种数字化相敏检测实现方案。采用正交矢量型结构实现相敏检测过程,通过硬件电路设计和上位机程序编写,完成吸收信号谐波分量的获取。对空气中的O2进行检测,针对O2位于764nm附近的一对吸收谱线,成功提取了吸收信号的二次谐波分量。结果显示,系统的检测极限体积分数为0.50%(光程为1m)。
李晗刘建国阚瑞峰姚路许振宇陈玖英袁松魏敏
关键词:光谱学信号处理可调谐半导体激光吸收光谱波长调制
可调谐二极管激光吸收光谱氧气测量中的导数光谱处理与浓度反演算法研究被引量:24
2014年
氧气是发动机燃烧过程的必需成分,在飞行器进气道进行氧气监测需求迫切。针对飞行器上的工程要求和应用特点,设计了一种波长线性扫描可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)短光程系统结合有限冲击响应(FIR)滤波二阶导数谱算法的方案完成了氧气吸收微弱信号的提取和浓度反演。根据TDLAS工作原理和吸收信号特征,对二阶导数谱用于气体浓度反演的理论依据进行了推导,在此基础上提出一种基于FIR的数字滤波方案来完成吸收信号的噪声滤除和二阶导数谱的提取。实验结果证明,该方案简单易行,提高了检测信噪比,降低了检测限,浓度反演结果准确、线性良好。
何俊峰阚瑞峰许振宇段连飞王小中
关键词:光谱学激光吸收光谱浓度反演二阶导数谱有限冲击响应
基于TDLAS技术的空气气压精确测量被引量:10
2015年
基于可调谐激光二极管吸收光谱(TDLAS)技术,通过测量水汽吸收线的展宽,实现了气体压力的精确测量。实验中光源被分为两束,一束通过压力可调的样品池获得吸收光谱数据,另一束通过FP标准具用以波长定标。选取水汽在7 243cm-1附近的两条吸收线,利用测得的10~20kPa之间的水汽吸收线压力展宽值对HITRAN数据库中的空气展宽系数进行校正。实时测量了参考气压值从30~100kPa时的水汽吸收线压力展宽,计算得到气压值并与参考气压进行比较,不同参考压力下利用水汽7 243.075 26cm-1和7 242.370 75cm-1处吸收峰计算结果与参考气压值的偏差分别分布于0.9%附近和2.0%附近,两条吸收谱线测量结果波动均小于0.2%。实验测量结果与参考值几乎一致,且同一条件不同次测量结果波动较小,证明了TDLAS技术应用于实时环境气压精确快速测量的可行性。
陈祥阚瑞峰杨晨光许振宇张光乐陈福多刘建国
基于TDLAS的固体推进剂装药羽流流速测量方法被引量:5
2016年
介绍了一种基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)的固体推进剂装药羽流流速测量新方法。选用推进剂燃烧产物H2O分子在1 392nm处的吸收谱线,通过频率标定、交叉布置光路,利用多普勒频移效应可反演流速。在静态试验中对比了羽流流速特性曲线和发动机内压强曲线,验证了该技术用于固体推进剂装药羽流流速测量的可行性。研制了紧凑型测量样机,采用锂电池供电,响应时间30ms,质量2kg,功耗小于5W,在线反演流速并存储结果。进行随火箭橇飞行的动态测试,获得了有效的羽流流速结果。结果表明,TDLAS技术可用于测量随发动机飞行的动态羽流流速,是获取推进剂装药实时在线燃烧状态参数的有效途径。
姚路姚德龙仪建华阚瑞峰杨燕京许振宇阮俊刘建国
关键词:可调谐半导体激光吸收光谱
Simulation studies of multi-line line-of-sight tunable-diode-laser absorption spectroscopy performance in measuring temperature probability distribution function被引量:3
2014年
Line-of-sight tunable-diode-laser absorption spectroscopy(LOS-TDLAS) with multiple absorption lines is introduced for non-uniform temperature measurement. Temperature binning method combined with Gauss–Seidel iteration method is used to measure temperature probability distribution function(PDF) along the line-of-sight(LOS). Through 100 simulated measurements, the variation of measurement accuracy is investigated with the number of absorption lines, the number of temperature bins and the magnitude of temperature non-uniformity. A field model with 2-T temperature distribution and15 well-selected absorption lines are used for the simulation study. The Gauss–Seidel iteration method is discussed for its reliability. The investigation result about the variation of measurement accuracy with the number of temperature bins is different from the previous research results.
张光乐刘建国阚瑞峰许振宇
关键词:二极管激光器概率分布函数吸收线
波长调制-TDLAS技术测量风洞中氧气流速方法研究被引量:11
2015年
为了有效地测量风洞中的气体流速,以激光多普勒频移原理为基础,结合波长调制可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术,利用HITRAN数据库,选取氧气(O2)分子在13144.5 cm-1附近的吸收谱线作为研究对象。在软件中建立了气体流速测量模型,模拟分析了流速测量结果;在实验室中利用超声风洞装置,建立了一套基于波长调制-TDLAS技术的流速测量系统,通过实验,提取出O2的二次谐波信号,根据O2分子吸收谱线的二次谐波信号的频移量反演风洞中的气流速度。实验结果表明,在实验室环境下,系统测量流速达到707.6 m/s,符合超声风洞的设计,测量误差范围为5.47%。实验结果为基于波长调制-TDLAS方法测量流速的小型化系统研制以及飞行实验进行了前期准备。
贾良权刘文清阚瑞峰刘建国姚路许振宇戴云海魏敏
关键词:光谱学流速测量波长调制多普勒频移风洞
TDLAS氧气测量系统中激光器调谐性能测试与优化被引量:9
2015年
TDLAS(可调谐半导体激光吸收光谱)技术以其分子光谱高选择性、速度快、灵敏度高、非接触测量等难以取代的优势,成为燃烧过程诊断等应用的首选,可以有效用于氧气测量。DFB(分布反馈)半导体激光器以其体积小、功耗低、寿命长、线宽窄、波长可调谐等优点成为TDLAS系统的主要选择,而其调谐特性是制约系统测量性能的关键因素。根据TDLAS氧气测量系统工作要求,采用一种简单易行的实验方法对系统中用到的764 nm DFB激光器的电流波长、温度波长和电流功率等重要调谐特性进行了测试和分析,发现出射光谱窄线宽、高边模抑制比和宽波长可调谐范围等特点明显,电流波长调谐曲线近似但并非严格线性、调谐速率约0.023 n·mA^(-1),温度越高阈值电流越大、PI曲线也并非严格线性,温度调谐特性曲线线性较好、波长温度调谐速率基本保持恒定约为0.056 nm·℃^(-1)。可见各种调谐曲线的非线性失真比较明显,影响氧气测量精度。温度调谐非线性可以通过温控精度的提高来消除,电流功率调谐非线性可以通过设置参考光强来消除。为了进一步解决电流波长调谐非线性问题,根据DFB半导体激光器的调谐机理和电流波长测试结果的多项式拟合,考虑通过DA控制注入电流的方式对电流波长调谐非线性进行补偿。这种方法针对不同激光器只需在系统初次工作之前进行一次多项式拟合,方案合理、实现简单且不影响测量过程。实验证明,补偿之后的λI曲线线性拟合残差小于1 pm,远小于补偿前的22 pm,效果明显,为氧气各种参数TDLAS精确测量和反演提供了依据。
何俊峰胡军阚瑞峰许振宇王涛
关键词:激光吸收光谱分布反馈半导体激光器调谐特性
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