激光超聲激勵(lì)與檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、由于激光超聲具有波長(zhǎng)短，方向性強(qiáng)，遇障礙物產(chǎn)生衍射和散射等特點(diǎn)，日益成為無損檢測(cè)領(lǐng)域重要研究?jī)?nèi)容。本文主要通過仿真與實(shí)驗(yàn)的方法，從激光超聲激勵(lì)與檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成與原理出發(fā)，重點(diǎn)研究了激光超聲激勵(lì)與檢測(cè)技術(shù)。
　　以激光超聲激發(fā)機(jī)理為基礎(chǔ)，對(duì)激光超聲激勵(lì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，設(shè)計(jì)了激光點(diǎn)源聚焦和激光一維擴(kuò)束線源兩種激勵(lì)源空間調(diào)制模塊，設(shè)計(jì)過程中充分考慮激勵(lì)源高功率、不連續(xù)、不可見的特點(diǎn)。點(diǎn)源聚焦模塊采用倒立望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)改善光束質(zhì)量后再進(jìn)行聚

2、焦，輸出光斑可實(shí)現(xiàn)100?m-1000?m連續(xù)可調(diào)。針對(duì)一維擴(kuò)束線源模塊提出了基于單一柱透鏡和基于鮑威爾棱鏡與菲涅爾透鏡相結(jié)合的兩種設(shè)計(jì)方案，柱透鏡方案設(shè)計(jì)過程中利用光學(xué)仿真軟件分析了柱透鏡成像規(guī)律，根據(jù)其輸出線源呈線型高斯分布的特點(diǎn)，提出了用精密光闌截取能量集中部分用于實(shí)驗(yàn)的解決方案。依據(jù)鮑威爾棱鏡線型公式利用Solidworks軟件建立了模型，并導(dǎo)入光學(xué)分析軟件進(jìn)行仿真，結(jié)果顯示輸出線源達(dá)到了良好的均勻性。
　　對(duì)常用的激光超

3、聲光學(xué)檢測(cè)法相關(guān)理論及可行技術(shù)方案進(jìn)行研究，提出新型激光超聲檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。該設(shè)計(jì)利用聲光調(diào)制器在信號(hào)中引入一個(gè)載波頻率，利用高頻調(diào)制手段提高信號(hào)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)的抗干擾能力；通過雙光路差分原理消除了環(huán)境噪聲對(duì)干涉信號(hào)的影響；利用偏振特性，使相同偏振態(tài)的光進(jìn)行干涉，大幅提高干涉信號(hào)幅值；通過增加聚焦透鏡組，進(jìn)一步提高系統(tǒng)靈敏度。針對(duì)激光外差信號(hào)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了以AD8302為核心的相位解調(diào)模塊。該模塊利用AD8302良好高頻測(cè)相能力以及外