激光多普勒實驗裝置

Ⅰ 激光多普勒效應測速原理

示蹤粒子是利用運動微粒散射光的多普勒頻移來獲的速度信息的。因此它實際上測的是微粒的運動速度，同流體的速度並不完全一樣。幸運的是，大多數的自然微粒（空氣中的塵埃，自來水中的懸浮粒子）在流體中一般都能較好地跟隨流動。如果需要人工播種，微米量級的粒子可以同時兼顧到流動跟隨性和LDV測量的要求。

儀器發射一定頻率的超聲波， 由於多普勒效應的存在， 當被測物體移動時 （不 管是靠近你還是遠離你）反射回來波的頻率發生變化，回收的頻率是(聲速±物 體移動速度)/波長， 由於和波長都可以事先測出來 （聲速會隨溫度變化有所變化， 不過可以依靠數學修正） ，只要將回收的頻率經過頻率-電壓轉換後，與原始數據 進行比較和計算後，就可以推斷出被測物體的運動速度。

Ⅱ 光勺科技在CES發布4D多普勒激光雷達

2020年CES展上，北京光勺科技有限公司（AODTBJ）發布了全新體制的4D激光雷達SH2100，並公開了其路測情況，相關數據可在官網查看。

正因FMCW激光雷達具有獨特的成像效果（具備毫米波和激光的雙重探測優勢）與極高的技術門檻，屬於自動駕駛領域的革命性技術，導致目前FMCW激光雷達成為幾家大型廠商的「御用產品」，可公開使用和銷售的產品寥若晨星。光勺科技的SH21004D相干多普勒激光雷達在2020年CES首度亮相，為推進自動駕駛快速發展，光勺科技將在2020Q1向廣大自動駕駛公司和車廠提供樣機試用和免費的多普勒路測數據，並將於2020年Q3~2020年Q4將第一批SH2100產品交付用戶。

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

Ⅲ 激光多普勒頻移雷達是如何達到精確測量的目的的

激光多普勒頻移雷達：它是利用多普勒效應原理，利用頻率計測定頻移來達到測量目的的。因為激光波長極短，在目標相對雷達運動時，頻移現象將特別顯著，故能精確測定目標的運動情況。

Ⅳ 激光多普勒測速儀的儀器功能

LDV系統從功能上分為：光路部分、信號處理部分。光路部分：採用He-Ni激光器或Ar離子激光器，是因為它們能夠提供高功率的514.5nm,488nm,476.5nm三種波長的激光。新一代的LDA系統採用固體激光器，大幅降低了對操作者使用經驗的要求。帶有頻移裝置的分光器將激光分成等強度的兩束，經過單模保偏光纖和光纖耦合器，將激光送到激光發射探頭，調整激光在光腰部分聚焦在同一點，以保證最小的測量體積,這一點就是測量體即光學探頭。接收探頭將接受到的多普勒信號送到光電倍增管轉化為電信號以及處理並發大，再至多普勒信號分析儀分析處理後至計算機記錄，配套系統軟體可以進行數據處理工作。在流場中存在適當示蹤粒子的情況下，可同時測出流動的三個方向速度，升級至PDA系統後甚至可以測量球形透明顆粒的粒子直徑。FSA4000處理器可以處理高達175MHz的多普勒頻率，加上40MHz的頻移，可以處理1000m/s以上的流場，最高每秒可測量到的數據不少於150k個。而BSA F800處理器最高處理頻率可達200MHz，每秒最高可獲得數據率更是可高達1M#/s。
技術指標：
測速范圍：mm/s-1000m/s
測速維數：1維，2維或3維
測速精度：0.1%
工作光譜：514.5，488，476.5nm
測量應用：可測速度、液滴尺寸、液滴分布等。 隨著氬離子氣體激光器的日暮西山，新一代窄線寬單模固體激光器被引入到激光多普勒的應用當中。DopplerLite，FlowExplorer DPSS等LDA激光發射光學系統被相繼研發出來。新的DPSS激光器不僅提供了免調節的一體化LDA發射探頭，並且仍然提供可靠的光纖發射探頭。其中：
一體化LDA發射探頭由於內置了激光器、布拉格單元等器件，取消了光纖耦合器等可調節部件，因此大大降低了調節難度，無需任何光學耦合調節即可直接使用。但其缺點是由於內置激光器，因此探頭對使用環境的溫濕度要求、振動要求等相對較高；並且由於光電一體，探頭也無法做到防塵防潮。
基於DPSS激光器的光纖探頭繼承了傳統光纖激光多普勒的所有優點：水密探頭，對使用環境潔凈度無嚴苛要求；可以承受一定的振動；對環境的溫度、濕度均有較高適應能力，甚至可以配置探頭內部氣體吹掃系統。其缺點是當環境溫濕度變化較大時，需定期檢查光纖耦合狀況，防止光纖耦合效率下降。 新的坐標架系統增加了啟動/停止的加速度設置，可以確保移動過程中的穩定。對於單點測量系統，可以大幅縮短測量時間，提高測量數據質量。

Ⅳ 激光測振儀 原理

激光測振儀能非接觸式地測量被測物體的振動速度、位移和加速度。其特點是非接觸、無擾動地測量，適用於無法使用傳統振動感測器的場合。除上述特點外，它還具有響應頻帶寬、處理速度快、測量時間短、測量解析度高、遠距離測量、量程大、抗干擾能力強、動態響應快、操作非常方便等優點。

激光測振儀的應用領域非常廣，舉例如下：

（1） 計算機外部設備的動態測量：硬碟驅動器、硬碟碟片、磁頭滑塊、光碟機、折臂組件、導線諧振特性、列印機等。

（2） 電子行業：PCB板工作變形分析、智能手機、相機或觸屏、超聲波指紋感測器或揚聲器用屏幕的開發、電動剃須刀的振動測試。

（3） 汽車工業：發動機、變速箱、制動系統、車身部件、進排氣系統、萬向聯軸節、輪胎、電機、車門等振動測試或模態測試分析。

（4） 航空航天：發動機振動測試、發動機葉片工作變形分析、激光陀螺動態特性測試、輕質大柔度空間索網天線的模態測試、高速飛行器翼面、舵面、垂尾、發動機噴管等結構的熱模態試驗等。

（5） 生物醫療：超聲潔牙設備的振動測試、監測心臟跳動、耳蝸基底膜振動特性檢測、鼓膜振動檢測、聽骨檢測等。

（6） 機電工程：交流接觸器運行雜訊測量、多層壓電陶瓷變壓器振動測試、流致振動測量、平板結構模態測試、薄壁圓筒件模態測試、石膏懸臂梁動彈性模量測定、排架柱振動測試。

（7） 產品開發和生產：開發工具、電動機、泵、風機、齒輪箱的質量檢測、機械結構缺陷與損傷檢測、路面彎沉測量、電機轉速測量、微型軸承振動測試等。

（8） 材料特性測試分析：粘彈性材料細棒動力學參數共振法測試、阻尼材料阻尼性能測試、纖維增強復合薄板非線性振動測試、非破壞性測試、薄壁元件蘭姆波測試缺陷定位、局部缺陷共振測試、分離式霍普金森桿(SHPB)測試。

（9） 振動標准裝置校準與測試：感測器的校準，硅微諧振式壓力感測器的微振動測試等。

（10） 聲波和超聲測試：樂器弦線振動檢測、非軸對稱超聲駐波聲場的識別、超聲波焊接頭的在線監測、引線鍵合劈刀超聲振動測試、超聲換能器振動測試、水下聲波檢測等。

（11） 土木工程：建築結構振動檢測、斜拉索索力測檢測、橋梁測振等、風電塔振動測試、鋼軌缺陷監測。

（12） MEMS/微機電結構：頻率響應的優化、振動測試和分析，動態特性測試等。

（13） 家電與音響系統檢測分析：空調及靜音家電檢測、揚聲器紙盆振動檢測、微型揚聲器振動系統力阻特性研究、揚聲器異象故障檢測等

（14） 農產品行業：雞蛋品質無損檢測、蘋果、獼猴桃、日本梨和八朔（柑橘）的堅實度檢測、柿子和獼猴桃成熟度檢測、梨彈性特性的檢測、甜瓜的檢測、盒裝牛奶無損檢測。

（15） 地質領域：地震波勘測、危岩振動監測等。

OptoMET數字型激光多普勒測振儀是一套高精度的振動測量儀器。該儀器可非接觸且精確地測量振動和聲學信號，包括振動位移、速度和加速度。它具有超高的光學靈敏度，並利用自行研發的超速數字信號處理技術（UltraDSP），不僅能快速測量簡單系統的振動，也能測量極具挑戰的系統，包括高頻振動，遠距離測試，微小振幅，高線性和高振動加速度或速度。超速數字信號處理技術（UltraDSP）確保了測量的高解析度和高精度。OptoMET激光測振儀具有出色的線性度，測試頻帶寬，最高可達10MHz。

OptoMET激光測振儀有四個系列：分別是Vector、Nova、Dual Fiber、Scan系列：

Vector系列氦氖激光測振儀是通用性激光測振儀，適用與大多數非接觸式振動測量應用場合。該系列激光測振儀特別適用於反射性表面或水中的測試，以及需要激光光斑盡可能小的應用場合。

Ⅵ bastra激光多普勒測振儀是哪個國家生產的

英國真尚有的激光測振，ZLDS100非常好。

Ⅶ 激光多普勒干涉儀的結構是怎樣的

激光干涉儀在工業數控加工中心安裝調試中很常見，它的作用是在機床製造過程中對機床本身的位移精度進行一定的矯正。因為機床的直線位移過程當中，絲桿傳動是存在間隙的，單位間隙非常微小，但是累積間隙形成增益則會大大影響到數控加工中心的機械加工精度，這個時候則需要通過激光干涉儀進行誤差補償。那麼激光干涉儀的結構則分為三個部分。
1、系統結構
激光頭射出的氦氖激光（頻率f0），經由平行反射鏡（注意：激光頭和平行反
射鏡，在測量時兩者之間須有相對移動）反射回到激光頭內的探測器（頻率fr ）。探測到的信號
被送到處理器作鑒相、計算等必要的處理。處理後的信號可被送到電腦進行測量分析、列表、印
圖等。如有需要也可以把簡單的位移（或角偏）數據送到顯示器。處理控制器也負責向激光頭提
供電源和光電調制的驅動信號。
2、激光頭結構
如圖五所示，激光頭內部有一隻氦氖激光管(Laser)發出氦氖激光，此激光經過電光調制器做必
要的調制之後對外射出。探測器則負責將接受到的反射光轉換成電子信號輸回處理控制器，加熱/
鎖定線路則用來鎖定激光頻率，使它不會飄移。
3、處理器結構
相位調制部分負責對探測器傳回的信號進行鑒相和積分處理，處理後的信號傳
給計數器和微處理器，後者輸出增減位計數（連同 A Quard B 以及環境補償器傳來的溫度、氣壓
等）信號，這些信號則被傳到電腦去做測量分析及列表等工作。控制線路負責控制協調各部門的
動作。

Ⅷ 激光多普勒測速儀和激光干涉測速儀(VISAR)的區別

激光多普勒測速儀和激光干涉測速儀(VISAR)的巨型激光瞬間能量超過全球電力
在十億分之一秒的瞬間可發射出相當於全球電網數倍的強大能量，類似物理條件在自然界中只有在核爆炸中心、恆星內部或是黑洞邊緣才能找到，而今在上海一個足球場大小的激光器內就能實現。這是日前研製成功的我國「神光二號」巨型激光裝置顯示的威力。
建在中科院上海光機所的「神光二號」，成百台光學設備集成在一個足球場大小的空間內。當8束強激光通過空間立體排布的放大鏈聚集到一個小小的燃料靶球時，在十億分之一秒的超短瞬間內可發射出相當於全球電網電力總和數倍的強大功率，從而釋放出極端壓力和高溫，引發聚變反應。
「神光二號」可用作科學實驗，釋放的巨大能量在實驗中產生的極端物理條件，對基礎科學研究、高技術應用和確保國家安全的新技術的推出，均有重大意義。
「神光」的未來前景誘人。據專家介紹，核聚變是未來清潔能源的希望所在，估計到本世紀中葉，科學家可利用激光聚變技術，把海水中豐富的同位素氘、氚轉化為巨大的、取之不盡的能源。
「神光二號」的建成，為我國科學家從海水中獲得能源邁出了可喜的一步。「神光二號」的問世，標志我國高功率激光科研和激光核聚變研究已進入世界先進行列。目前，如此精密的巨型激光器只有美國、日本等少數國家能建造。「神光二號」的總體技術性能已進入世界前5位。區別巨型激光瞬間能量超過全球電力
在十億分之一秒的瞬間可發射出相當於全球電網數倍的強大能量，類似物理條件在自然界中只有在核爆炸中心、恆星內部或是黑洞邊緣才能找到，而今在上海一個足球場大小的激光器內就能實現。這是日前研製成功的我國「神光二號」巨型激光裝置顯示的威力。
建在中科院上海光機所的「神光二號」，成百台光學設備集成在一個足球場大小的空間內。當8束強激光通過空間立體排布的放大鏈聚集到一個小小的燃料靶球時，在十億分之一秒的超短瞬間內可發射出相當於全球電網電力總和數倍的強大功率，從而釋放出極端壓力和高溫，引發聚變反應。
「神光二號」可用作科學實驗，釋放的巨大能量在實驗中產生的極端物理條件，對基礎科學研究、高技術應用和確保國家安全的新技術的推出，均有重大意義。
「神光」的未來前景誘人。據專家介紹，核聚變是未來清潔能源的希望所在，估計到本世紀中葉，科學家可利用激光聚變技術，把海水中豐富的同位素氘、氚轉化為巨大的、取之不盡的能源。
「神光二號」的建成，為我國科學家從海水中獲得能源邁出了可喜的一步。「神光二號」的問世，標志我國高功率激光科研和激光核聚變研究已進入世界先進行列。目前，如此精密的巨型激光器只有美國、日本等少數國家能建造。「神光二號」的總體技術性能已進入世界前5位。激光技術用於各類檢測測量
激光技術用於各類檢測測量
激光技術用於檢測工作主要是利用激光的優異特性，將它作為光源，配以相應的光電元件來實現的。它具有精度高、測量范圍大、檢測時間短、非接觸式等優點，常用於測量長度、位移、速度、振動等參數。當測定對象物受到激光照射時，激光的某些特性會發生變化，通過測定其響應如強度、速度或種類等，就可以知道測定物的形狀、物理、化學特徵，以及他們的變化量。響應種類有：光、聲、熱，離子，中性粒子等生成物的釋放，以及反射光、透射光、散射光等的振幅、相位、頻率、偏振光方向以及傳播方向等的變化。
◆激光測距 激光測距的基本原理是：將光速為C的激光射向被測目標，測量它返回的時間，由此求得激光器與被測目標間的距離d。即：d＝ct/2
式中t――激光發出與接收到返回信號之間的時間間隔。可見這種激光測距的精度取決於測時精度。由於它利用的是脈沖激光束，為了提高精度，要求激光脈沖寬度窄，光接收器響應速度快。所以，遠距離測量常用輸出功率較大的固體激光器與二氧化碳激光器作為激光源；近距離測量則用砷化鎵半導體激光器作為激光源。
◆激光測長
從光學原理可知，單色光的最大可測長度L與光源波長λ和譜線寬度Δλ的關系用普通單色光源測量，最大可測長度78cm。若被測對象超過78cm，就須分段測量，這將降低測量精度。若用氦氖激光器作光源，則最大可測長度可達幾十公里。通常測長范圍不超過10m，其測量精度可保證在0.1μm以內。
◆激光干涉測量
激光干涉測量的原理是利用激光的特性－相乾性，對相位變化的信息進行處理。由於光是一種高頻電磁波，直接觀測其相位的變化比較困難，因此使用干涉技術將相位差變換為光強的變化，觀測起來就容易的多。通常利用基準反射面的參照光和觀測物體反射的觀測光產生的干涉，或者是參照光和通過觀測物體後相位發生變化的光之間的干涉，就可以非接觸地測量被測物體的距離以及物體的大小，形狀等，其測量精度達到光的波長量級。因為光的波長非常短，所以測量精度相當高。
◆激光雷達
激光雷達是用於向空中發射激光束，並對其散射信號光進行分析與處理，以獲知空氣中的懸浮分子的種類和數量以及距離，利用短脈沖激光，可以按時間序列觀測每個脈沖所包含的信息，即可獲得對象物質的三維空間分布及其移動速度、方向等方面的信息。如果使用皮秒級的脈沖激光，其空間解析度可以達到 10cm以下。激光照射在物體上後，會發生散射，按照光子能量是否發生變化，散射分為彈性散射和非彈性散射兩種類型。彈性散射又有瑞利散射和米氏散射之分。相對於激光波長而言，散射體的尺寸非常小時，稱為瑞利散射；與激光波長相當的散射，稱之為米氏散射。瑞利散射強度與照射激光波長的四次方成反比，所以，通過改變波長的測量方式就可以和米氏散射區別開。相應地，非彈性散射也有拉曼散射和布里淵散射兩種。拉曼散射是指光遇到原子或分子發生散射時，由於散射體的固有振動以及回轉能和能量的交換，致使散射光的頻率發生變化的現象。拉曼散射所表現出的特徵，因組成物質的分子結構的不同而不同，因此，將接收的散射光譜進行分光，通過光譜分析法可以很容易鑒定分子種類。所以，通過測量散射光，就可以測定空氣中是否有亂氣流（米氏散射），以及CO、NO等各種大氣污染物的種類及數量（拉曼散射）。由此可見，激光雷達技術在解決環境問題方面占據著舉足輕重的位置。
測量在工業中是不可缺少的，如長度的測量，位移的測量，速度的測量等等。不同的應用，要求的測量精度不同，因而需要用不同的手段去實現。以長度或位移的測量為例，當測量精度要求為毫米量級時，用普通米尺就足夠了，而卡尺的測量精度則可達到百分之一毫米，最大量程為幾十厘米。對較大尺度進行更精密的測量，特別是，對快速運動物體的位置或位移進行實時測量，傳統方法就有些力不從心了。而激光則為精密測量提供了最強有力的工具。
日本計量研究所與東京精密儀器公司組成的聯合研究組，推出一種測定三維運動物體位置的方法，系統包括4台干涉儀，所用光源為波長632.8納米的氦-氖激光器，被測物體上裝有光的反射體。在該研究組進行的一次實驗中，高2米的機器人手臂以50厘米每秒的速度運動，系統對其臂端反射體的位置進行了測量，測量精度達到1微米。
迄今大多數精確測量位移的干涉儀都以穩定的激光源為基礎，以確保其具有足夠的相干長度，而整套系統的價格也相當昂貴。據報導，耶路撒冷的一家以色列公司最近發明一項專利，以未採取特殊穩定措施的氦-氖激光器的固有穩定性為基礎，研製出一種廉價而精密的位移測量系統。據稱，其性能與相對昂貴和復雜的穩定激光干涉儀位移計相似，在1米的距離上測量精度達到0.3微米。
激光干涉儀最令人感興趣的應用之一也許是對引力波的測定。愛因斯坦曾推測，諸如星體爆炸，黑洞撞擊和宇宙「最初」的大碰撞之類的強烈天文事件可能形成引力波。但由於這種波如果存在的話也非常弱，因此，幾十年來從未能探測到，也無法確定其是否存在。
隨著激光技術的發展，激光干涉精密測量的靈敏度空前提高，人們重新對此發生了濃厚興趣。據最近報導，德國和英國正在德國漢諾威附近建立一個稱為GEO600的系統，試圖對引力波進行探測。參與該系統研究工作的有來自德國和美國的許多研究小組，如德國的漢諾威大學、加欣的馬普量子光學研究所和波茨坦的愛因斯坦研究所，以及英國的格拉斯哥大學和威爾士大學研究小組等。總計1050萬美元的投資由德國馬普學會和大眾汽車基金會以及英國的粒子物理學和天文學研究委員會提供。
據透露，GEO600預期在所測長度上能探測到的變化可小至單個原子核直徑的幾分之一。這個靈敏度相當於地球到銀河系中心的距離上20厘米的變化；或者說，在繞地球10圈的距離上，只要有一個原子直徑長度的變化就可以探測到！這是多麼令人不可思議的名副其實的「天文數字」！
據悉，在此之前世界上已有一些類似的裝置，如美國漢福德和里維斯頓的兩個系統，義大利比薩系統及日本的一個系統。GEO600是這些系統的補充，如果在至少4處探測成功，則引力波源的位置也可確定。
引力波的首次測量將是物理學的重大事件，而它在現實中的意義是使天文學家們可以洞察宇宙中發生的過程。有趣的是，激光產生的基礎是80年前愛因斯坦的天才預言——受激輻射躍遷。而今天，人們又在藉助激光試圖驗證這位天才學者的另一預言（我們暫且不稱這一預言也是天才的，但它一旦被證實，定然無愧我國激光干涉測速技術取得重大突破http://www.sina.com.cn 2007年04月25日 19:06 光明網-光明日報
本報北京4月24日電(通訊員周永 記者練玉春)經過30餘年的應用與發展,我國激光干涉測速裝置(簡稱VISAR)的研製最近取得了重大突破——由中國工程物理研究院流體物理研究所(中物院一所)自行研製的激光干涉測速系統,其性能指標達到了國際先進水平,為我國武器研製、新材料科學、天體物理和地球
物理等領域的實驗研究工作提供了先進的測試手段。
激光干涉測速技術是基於光學多普勒效應發展起來的一門測試技術,它以激光為檢測光源,通過照射高速運動物體的表面,依靠反射激光頻率的不同來計算物體運動速度的變化。這一技術既可用於測量高速運動物體在極短時間內的速度變化,也可測量沖擊波作用下各種材料的自由面速度和內部粒子速度,對研究高溫高壓等極端條件下材料的物理和力學響應特性具有重要價值。該技術自上世紀70年代提出以來,主要用於各種武器戰斗部的爆轟實驗與毀傷效應測試,具有很強的軍事應用背景。
中物院一所自上世紀70年代開始,就密切關注國際激光干涉測速技術的發展動向,並努力開發適用於各種爆轟實驗的激光干涉測速裝置。1985年,該所研製出了我國第一台三探頭激光干涉測速儀樣機JSG-1,並對鐵、銅、鎢、鋁等多種靶目標在爆轟作用下的自由面速度進行了測量;1989年,他們又研製出了四探頭的JSG-2型激光干涉測速儀,其性能與美國同期測速儀相當;1994年,為了滿足爆轟實驗的需要,該所李澤仁等人提出了世界首創的共腔式多點激光干涉測速設想,並實現了多點連續測量,將一維物理問題擴展到二維和三維來進行研究;1996年,他們開始研製多點激光干涉測速樣機,迄今為止已研製出了多種型號的多點VISAR,在大量爆轟實驗中得到應用,並為國內多家單位提供了系統與技術支持;1997年以後,為解決VISAR在速度快速變化時容易丟失干涉條紋和系統結構復雜等問題,使激光干涉測速技術在特殊環境下更加簡便易用,中物院一所沖擊波物理與爆轟物理國防科技重點實驗室開始研究全光纖激光干涉測速技術。譚華領導的研究小組分別對單模全光纖速度干涉測量技術、寬 光譜多模全光纖速度干涉測量技術、單模與多模相結合的全光纖速度和位移干涉測量技術進行了探索。經過近十年的努力,他們採用多模與單模相結合的方法,成功研製出了一種新型全光纖激光位移干涉測速裝置,克服了傳統VISAR的缺陷,能夠方便、可靠地用於強載荷下高速運動物體瞬態速度的測量,是我國激光干涉測速領域取得的重大突破。該成果於2006年發表於國際著名刊物《應用物理通信》。

Ⅸ 多普勒測速儀是怎樣工作的

從開過來的機車所聽到的聲波間的距離被壓縮了，就好像一個人正在關手風琴。這個動作的結果產生一個明顯的較高的音調。當火車離去時，聲波傳播開來，就出現了較低的聲音--這種現象被稱為「多普勒」效應。
檢查機動車速度的雷達測速儀也是利用這種多普勒效應。從測速儀里射出一束射線，射到汽車上再返回測速儀。測速儀裡面的微型信息處理機把返回的波長與原波長進行比較。返回波長越緊密，前進的汽車速度也越快--那就證明駕駛員超速駕駛的可能性也越大。
多普勒測速儀儀器介紹

TSI的LDV/PDPA系統
LDV/PDPA的主要裝置和原理
激光多普勒測速儀是測量通過激光探頭的示蹤粒子的多普勒信號，再根據速度與多普勒頻率的關系得到速度。由於是激光測量，對於流場沒有干擾，測速范圍寬，而且由於多普勒頻率與速度是線性關系，和該點的溫度，壓力沒有關系，是目前世界上速度測量精度最高的儀器。
LDV/PDPA測速工作原理可以用干涉條紋來說明。當聚焦透鏡把兩束入射光以?角會聚後，由干激光束良好的相乾性，在會聚點上形成明暗相間的干涉條紋，條紋間隔正比干光波波長，而反比干半交角的正弦值。當流體中的粒子從條紋區的方向經過時，會依次散射出光強隨時間變化的一列散射光波，稱為多普勒信號。這列光波強度變化的頻率稱為多普勒頻移。經過條紋區粒子的速度愈高，多普勒頻移就愈高。將垂直於條紋方向上的粒子速度，除以條紋間隔，考慮到流體的折射率就能得到多普勒頻移與流體速度之間線性關系。LDV/PDPA系統就是利用速度與多譜勒頻移的線性關系來確定速度的。各個方向上的多普勒頻率的相位差和粒子的直徑成正比，利用監測到的相位差可以來確定粒徑。

LDV/PDPA系統從功能上分為：光路部分、信號處理部分。光路部分：採用He-Ni激光器或Ar離子激光器，是因為它們能夠提供高功率的514.5nm,488nm,476.5nm三種波長的激光。帶有頻移裝置的分光器將激光分成等強度的兩束，經過單模保偏光纖和光纖耦合器，將激光送到激光發射探頭，調整激光在光腰部分聚焦在同一點，以保證最小的測量體積,這一點就是測量體即光學探頭。接受探頭將接受到的多普勒信號送到光電倍增管轉化為電信號以及處理並發大，再至多普勒信號分析儀分析處理後至計算機記錄，配套系統軟體可以進行數據處理工作。在流場中存在適當示蹤粒子的倩況下，可同時測出流動的三個方向速度及粒子直徑。
TSI公司在國際上第一個生產商業化的LDV/PDPA系統，現在的 TSI公司的LDV/PDPA系統已經擁有4項專利設計，並且在流場、湍流、傳質、傳熱、流型、燃燒研究上有廣泛的使用。FSA4000可以處理高達175MHz的多普勒頻率，加上40MHz的頻移，可以處理1000m/s以上的流場。
所以，對於3D PDPA系統，由於采樣時間長，激光器的要求是穩定，能夠長時間穩定工作，而且三個波長的能量要求盡量相當，以保證三維速度測量的准確性，所以TSI公司選用了價格較貴，但是質量穩定的世界激光器第一品牌相干公司的激光器。在光路設計上，要求能夠保證高的信噪比以及方便調節易於用戶使用。這就要求在光纖探頭的調節上，即要求調節范圍寬，又要求調節精度高。而且在多維測量中，多束激光要求聚焦到同一點，TSI公司提供專門的調節工具，從根本上保證了信號的質量。世界絕大多數有關激光測速的文章、論文、試驗結果都是採用TSI公司的產品獲得。TSI公司的多普勒激光測速儀的性能穩定，質量可靠，已經在世界范圍內得到客戶的證明。

Ⅹ 多普勒雷達系統有什麼用處

有一種多普勒雷達系統是先進的氣象檢測設備。這個系統向周圍半徑為200千米的各個方向發射波束，通過檢測大氣中的水滴、草籽、塵土、昆蟲等的運動，來測量同地面平行的各個水平面上的風速、風向。它作出的天氣預報十分具體：哪一個地方，幾點到幾點鍾將降落多少毫米的雨。如果局部地區在幾分鍾內將發生突然的氣流變向，多普勒雷達系統也能作出相當准確的預報。

另一種激光多普勒雷達——「萊達」，是一種監視地面氣象狀況的新裝置。它裝在極地軌道衛星上，每天可測取兩次風速。如果有兩顆衛星裝有「萊達」，這可以監測整個地球的大氣狀況。採用「萊達」系統以後，可以使7～10天的中期天氣預報，同目前的24小時的預報一樣准確。航空公司也能從「萊達」獲益，因為駕駛員有了詳盡的當時的氣流圖，就可以利用快流風，避開迎頭風，既可節省時間和燃料，還可保證飛行安全可靠。