国家自然科学基金(60748026)
- 作品数：7 被引量：23H指数：3
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- 纳米磁流体动态散斑干涉场的奇异场分布被引量：2
- 2015年
- 通过对由纳米磁流体运动引起的双扫描激光散斑干涉光场及其变化做拉盖尔-高斯滤波下的傅里叶变换,获得动态散斑干涉图对应的光学涡旋分布及变化特征。分析认为,光学涡旋分布及变化对应着由纳米磁微粒及其团族的运动所引起的动态散斑变化。当纳米磁微粒聚集到分散的过程中,动态激光散斑光场的奇异场分布发生相应变化,说明了磁流体运动过程对应涡旋密度有先大后小,再由小变大的两个变化;并且光学涡旋密度高,对应较小颗粒的散斑场,磁流体处于稳态的状况;光学涡旋密度低,对应较大颗粒的散斑场,对应着磁流体激烈的运动。研究结果体现了奇异场分布变化和纳米磁流体动后趋稳的过程存在对应关系。
- 王希军
- 关键词：光学涡旋散斑干涉
- 纳米磁微粒的双扫描干涉激光散斑实验
- 2012年
- 设计了研究纳米尺度磁微粒簇运动的双扫描干涉激光散斑实验。采用干涉条纹作为散斑运动的标度测量了磁流体中磁微粒的运动,避免了用传统数字散斑相干方法计算量大、精度依赖亚像素搜索算法的缺点;利用位相延迟扫描补偿横向扫描附加位相带来的干涉条纹变动,提高了动态散斑测量的空间分辨能力。对尺度为30～100nm的磁微粒簇运动进行了实验分析,结果表明,受磁流体磁场变化的非线性、微粒间的碰撞和聚集等复杂因素的影响,磁微粒簇是以湍流,非匀速方式运动的,其运动的平均速度为6.93mm/s。另外,该方法可通过改变条纹间距方便地调节精度以满足不同的测量要求。
- 王希军苏少昌
- 关键词：激光散斑磁流体干涉条纹
- 56MHz重复频率端泵SESAM连续波锁模Nd∶YVO_4激光器被引量：3
- 2012年
- 为了增大皮秒注入种子激光的能量,获得较高的激光放大效率和信噪比,关键是要在保持较高的平均锁模激光功率下实现连续波锁模激光器的低重复频率运转。通过选取五镜折叠激光谐振腔腔型和参数设计,克服了随着腔长增加损耗加大而导致的激光锁模不稳定的困难。分析了较长腔长条件下工作物质和SESAM光斑尺寸的大小和变化,及其对激光器稳定性的影响。由于SESAM饱和工作和稳态条件的能量要求,在激光谐振腔调整过程中,对应臂长的光程互补变化。实验中采取腔长和晶体热控制方式,优化了激光谐振腔的工作参数,实现了脉冲能量10.7 nJ,重复频率56 MHz,平均功率1.2 W的SESAM连续波锁模激光输出。
- 王希军
- 关键词：SESAM被动锁模端泵浦低重复频率
- 大气中远场激光散斑Rice函数分布实验及分析
- 2012年
- 为了观察大气引起的激光光束畸变,利用激光散斑理论中的Rice函数分布模型,分析了大气对LADAR激光作用产生激光散斑的本质及其变化趋势,进而建立了新的研究大气引起激光散斑变化的实验方法。根据反映在激光散斑Rice函数模型中束比值大小及分布,描述了远场激光散斑对比度变化规律。其中束比值的减小说明大气扰动使大气传播中激光产生了随机成分,束比值的分布变化说明大气对激光束的发散作用。结果表明:Rice函数分布模型散斑测量法可用于分析大气扰动的作用机制。
- 王希军
- 关键词：激光散斑
- 磁流体中微粒运动情况的初步分析
- 2011年
- 针对磁流体显示器件的结构特征,设计了对称双光束激光散斑剪切实验,着重研究电磁场驱动条件下磁流体中磁微粒的运动状况.解决了激光散斑剪切干涉实验中磁流体液面影响观察磁微粒运动的问题,并分析了磁流体液面在电磁场驱动下的变化规律和影响范围.在此实验基础上,观察到磁流体的聚集、堆起和碰撞现象,在电磁场驱动下,磁微粒表现出周期性运动.而且,电磁场中磁微粒带动流体运动,表现出磁流体显示器件的黑白对比度变化的规律.尽管研究磁流体中磁微粒运动变化十分复杂,反过来说明在纳米尺度上激光散斑剪切干涉实验是研究纳米粒子运动的有力手段.
- 王希军
- 关键词：激光散斑剪切干涉磁流体
- 纳米磁微粒的激光散斑位移测量系统被引量：8
- 2013年
- 为了实现对磁流体的运动形态及磁微粒聚集离散位移量的测量,设计了一种纳米磁微粒的激光散斑位移测量系统。采用激光器、CCD器件、差分放大器、高速A/D转换器及FPGA芯片等器件,完成了散斑信号高速采集系统,单通道信号采集速度达到3 Msps,8通道并行处理,实现了毫秒级图像采集要求;实现了USB2.0高速通信接口,使数据传输速率达到30 MB/s,完成了激光散斑信号的高速实时数据传输;设计了本系统硬件设备的驱动程序以及数据实时处理的Win32应用程序,完成了散斑信号的数据处理,测量分辨力达到纳米尺度。所实现的纳米磁微粒的激光散斑位移测量系统达到了纳米磁流体表征检测对分辨力和系统响应时间的要求。
- 王希军
- 关键词：磁流体激光散斑高速数据采集FPGA
- 激光散斑的亚像素位移法计算及比较被引量：10
- 2012年
- 根据激光散斑相关测量中采用的插值法、梯度算法和牛顿-拉夫森迭代法3种亚像素位移算法的特点,逐一在亚像素尺度计算出磁流体干燥过程中的同一激光散斑图的偏均值和标准差变化曲线。基于得到的偏差均值和标准差讨论了3种算法处理激光散斑图的特点,比较了3种算法处理散斑图的计算精度、稳定性和计算用时。结果显示,在小变形的亚像素位移测量时,梯度算法的精度较高,且较为稳定,计算效率也较牛顿-拉夫森算法快约9倍。因此,在进行小变形亚像素位移测量时,采用梯度算法计算激光散斑是有效的。
- 王希军
- 关键词：激光散斑
