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表面粗糙度激光散射检测的多波长光纤传感器

朱南南 张骏

朱南南, 张骏. 表面粗糙度激光散射检测的多波长光纤传感器[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(5): 522003-0522003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0522003
引用本文: 朱南南, 张骏. 表面粗糙度激光散射检测的多波长光纤传感器[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(5): 522003-0522003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0522003
Zhu Nannan, Zhang Jun. Multi-wavelength fiber sensor for measuring surface roughness based on laser scattering[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(5): 522003-0522003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0522003
Citation: Zhu Nannan, Zhang Jun. Multi-wavelength fiber sensor for measuring surface roughness based on laser scattering[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(5): 522003-0522003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0522003

表面粗糙度激光散射检测的多波长光纤传感器

doi: 10.3788/IRLA201645.0522003
基金项目: 

国家自然科学基金(60277023);山东省自然科学基金(ZR2011FM007);烟台大学研究生科技创新基金(01074)

详细信息
    作者简介:

    朱南南(1988-),女,硕士生,主要从事光传输特性方面的研究。Email:nannan09051988@163.com;张骏(1965-),男,教授,硕士生导师,博士,主要从事光电信息获取与处理方面的研究。Email:jzhang@ytu.edu.cn

    朱南南(1988-),女,硕士生,主要从事光传输特性方面的研究。Email:nannan09051988@163.com;张骏(1965-),男,教授,硕士生导师,博士,主要从事光电信息获取与处理方面的研究。Email:jzhang@ytu.edu.cn

  • 中图分类号: TP212.1

Multi-wavelength fiber sensor for measuring surface roughness based on laser scattering

  • 摘要: 材料表面的散射特性和表面粗糙度对产品的性能有十分重要的影响,基于激光散射原理设计了用于检测表面粗糙度和表面散射特性的多波长光纤传感器。光纤传感器的探头采用特殊的几何设计,用650 nm、1 310 nm和1 550 nm激光作为光源,选择2 mm的工作距离作为最佳测量距离,对不同表面粗糙度的样品进行了测试和分析。实验结果表明:同一波长下,随着表面粗糙度的增大,以外磨样品为反射面测得的反射强度减小;同一粗糙度下,入射波长越长,反射强度越大。多波长光纤传感器可以精确地测量表面粗糙度,并能有效地减小系统误差。系统误差分析得到传感器的相对误差范围大约为3.56%~7.43%。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-09-13
  • 修回日期:  2015-10-15
  • 刊出日期:  2016-05-25

表面粗糙度激光散射检测的多波长光纤传感器

doi: 10.3788/IRLA201645.0522003
    作者简介:

    朱南南(1988-),女,硕士生,主要从事光传输特性方面的研究。Email:nannan09051988@163.com;张骏(1965-),男,教授,硕士生导师,博士,主要从事光电信息获取与处理方面的研究。Email:jzhang@ytu.edu.cn

    朱南南(1988-),女,硕士生,主要从事光传输特性方面的研究。Email:nannan09051988@163.com;张骏(1965-),男,教授,硕士生导师,博士,主要从事光电信息获取与处理方面的研究。Email:jzhang@ytu.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(60277023);山东省自然科学基金(ZR2011FM007);烟台大学研究生科技创新基金(01074)

  • 中图分类号: TP212.1

摘要: 材料表面的散射特性和表面粗糙度对产品的性能有十分重要的影响,基于激光散射原理设计了用于检测表面粗糙度和表面散射特性的多波长光纤传感器。光纤传感器的探头采用特殊的几何设计,用650 nm、1 310 nm和1 550 nm激光作为光源,选择2 mm的工作距离作为最佳测量距离,对不同表面粗糙度的样品进行了测试和分析。实验结果表明:同一波长下,随着表面粗糙度的增大,以外磨样品为反射面测得的反射强度减小;同一粗糙度下,入射波长越长,反射强度越大。多波长光纤传感器可以精确地测量表面粗糙度,并能有效地减小系统误差。系统误差分析得到传感器的相对误差范围大约为3.56%~7.43%。

English Abstract

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