基于高阶模低频小位移测量的研究

来源 :山西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:litianjin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
科学的发展离不开测量,测量精度的提高会促进新的物理发现,从而推动物理学的发展[1]。精密测量技术在众多军事、工业生产和生活中有着越来越多的应用。例如原子力显微镜[2][3]、生物测量[4],甚至于可以用于激光窃听[5]。美国曾经在海湾战争中将激光发射到敌方将领的汽车挡风玻璃上,声音引起玻璃的振动从而让激光光束携带相关信息返回到接收装置,最后对反射回来的光束进行分检和解调后可以还原得到声信号。这其中运用到的就是声频信号引起光束横向位置变化,从而得到位置变化所携带的信息。在量子力学中根据海森堡不确定性原理,对于任何一对共轭可观测量在进行超越量子极限的测量时,如果对其中一个物理量的测量精度进行提高,则会造成其共轭量的测量精度的降低,这个理念就能够为量子精密测量提供广泛的应用前景。在前人所做的实验中,为了避免激光噪声以及各种低频噪声对实验的影响,所以主要集中在傅里叶频率为MHz段进行实验[53]。但是随着技术的发展,在声频段(20 Hz-20kHz)范围的精密测量也逐渐突显出重要的作用。本文主要研究的横向小位移的测量是相对于光束传播方向的微小位移测量灵敏度,并非是绝对测量。在本文中主要利用LabVIEW进行低频横向小位移测量的相关程序设计与实验测量,主要内容如下:(1)利用LabVIEW设计了信号采集分析程序。基于NI PXIe-4464进行设计Ⅵ,利用DAQ采集助手进行程序框图的完善。首先进行实验需求分析,对程序进行总体架构,再到程序编写以及最后的软件测试,最终达到了实验所需要频谱分析等功能。(2)分析了低频段对实验测量结果产生影响的噪声。我们理论分析了在低频段测量中,系统散粒噪声、指向性噪声、激光强度噪声以及电子学噪声对最小可测位移量的影响,并且对实验室存在的噪声进行测量。通过分析比较得出对于测量精度影响最大的为指向性噪声。(3)基于高阶厄米高斯模式利用平衡零拍探测装置进行光束横向小位移测量。研究了平衡零拍探测、分束探测、多象限探测三种探测方式理论最小可测位移量极限。实验上采用平衡零拍探测法,分别使用TEM0 0和TEM1 0作为信号光和本地光,并通过改变不同的实验参数进行探测。最终实验结果经过计算得到15kHz处最小可测位移量为6.81×10-12 m。
其他文献
偏微分方程在数学领域中是一个非常重要的内容,对于偏微分方程我们主要研究方程解的适定性、正则性、稳定性、可控性、衰减性,而波动方程又是偏微分方程的重要组成部分,它主要描述自然界中的各种波动现象,例如声波,光波和水波.它出现在不同领域,例如声学,电磁学和流体力学.因此,研究这类方程有很大的实际意义和应用价值,大部分文献研究了带有不同阻尼项的波方程,以及变系数、变指数粘弹性波方程解的爆破,然而对高阶波方
发光材料因其在光电器件、信息加密、生物成像等领域具有良好的应用潜力,长久以来吸引了学者们的广泛关注。不同于昂贵的无机/金属发光材料,纯有机发光材料具有价格低廉,制备简单,结构易于调控,生物毒性弱等优点。其中,具有多重发光性能的有机发光材料备受瞩目,成为了该领域的研究热点。通常,有机发光材料的发光性能调节主要依靠于分子结构的改变。除此之外,相同分子的不同堆积方式也会对其发光性能产生较大的影响。因此,
煤矸石作为煤炭开采过程中产生的固体废弃物,是我国排放量最大的工业固废之一。2014年我国颁布《煤矸石综合利用管理办法(2014年修订版)》,倡导内蒙古、山西、陕西和河南等主要产煤省份根据煤矸石资源量合理配备循环流化床(CFB)锅炉发电机组,利用煤矸石进行燃烧发电,不仅实现了煤矸石的大宗利用,而且缓解了煤矸石堆存带来的环境压力。作为煤矸石燃烧后产生的固体废弃物,循环流化床粉煤灰(CFB粉煤灰)的排放
有价值的信息传播有益于人民的生产生活和社会稳定,而有害信息的传播会引起人们的恐慌和社会动荡,谣言便是一种有害信息,它的传播和传染病类似,所以基于传统的传染病模型,我们可以建立信息传播模型,并通过对信息传播模型的动力学分析发现其传播的规律,并找到谣言的传播阈值和峰值,对其进行有效抑制.本文中,我们研究了两类复杂网络上的信息传播,分别是网络论坛上的信息传播和带传播年龄的谣言传播.网络上的信息传播方式主
高质量的地震资料是我们获知地质构造的一个重要参考信息,但实际采集到的地震数据中,杂乱无章的随机噪声常常与地震波交错混叠,这极大的限制了有效地质信息的提取,因此降噪这一环节尤为重要和关键。地震数据的降噪处理可以从众多不同的角度入手,本文选择了同时对地震数据降噪和重建、分类识别地震子波两个研究方向。为完成对地震数据同时降噪和重建这一研究工作,首先,将模拟地震记录组成数据集,训练得到了噪声级别不同的卷积
快速获得入厂煤与入炉煤的多种元素含量及工业指标对于火力发电中煤的掺混和燃烧的最佳控制具有重要意义。但是,目前还没有一种方法可以对煤炭的发热量、工业指标(灰分、挥发分与硫分)和煤中所含各个元素进行综合分析。激光诱导击穿光谱(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)作为一种新兴光谱分析法,由于其快速、安全无辐射、多元素同时测量等优点,是目前最具潜力的煤炭分析
具有优异稳定性的高温热化学能量存储原材料的开发对于集中式太阳能(CSP)系统的应用提供了广泛的选择性,故在高温下开发具有出色稳定性的热化学储能材料,对于整合热能储存(TES)系统的应用起着重要作用。本文通过将稀土元素La加入到CuO/Cu2O氧化还原对中,研究其对材料氧化还原性能的影响。通过热重分析(TGA)技术评估了La的添加对CuO/Cu2O氧化还原对的热化学能量存储性能的影响。结果表明,添加
我国是全球肉制品生产大国,同时也是肉食消费大国。原料肉柔软细嫩,富含高蛋白质、低脂肪以及低胆固醇,有着增强体力、强化血管、提高人体免疫力等广泛功效。但新鲜肉类在室温下不能抑制细菌生长繁殖,其存放时间很难保证长途运输和市场零售的要求。冻藏可以大大延长原料肉的储藏时间,已成为肉品不可或缺的储藏方式。肉类在冻藏过程中会发生一系列物理和化学变化,会对原料肉的食用品质产生影响,其营养安全受到广大消费者越来越
金代山西雕版印刷技术,以及它所形成的刻书行业在中国古代印刷发展史上占据着不可或缺的位置,具有开始时间早、延续时间长、刻印地域广以及刻书类别丰富的历史发展特点,而推动其繁荣发展的因素却是多方面相结合的。第一部分,通过论述金代山西雕版印刷的历史发展情况,明确了研究的定义范围。分析刻书的地域分布特点是以山西平阳地区为核心区域,以刻书业的代表“平水本”为文章重点探究对象。除此之外间有太原、大同、五台山等地
自旋流的产生和探测是实现自旋电子器件必要条件,它受到人们的广泛关注。在自旋转变材料中,改变压强可以显著调节晶体场能量,进而使系统状态在高自旋态和低自旋态之间实现转变。本文以自旋转变材料|正常金属Pt形成的双层膜为研究对象,在膜内施加正交的外磁场和交变激发场,施加压强会改变系统的自旋态及磁化强度,进而调制进入正常金属中泵浦自旋流,实现改变逆自旋霍尔效应所导致的可测量直流和交变电压大小。在一定条件下,