旋转粗糙圆柱的激光散射功率谱分析

摘要：

建立了圆柱旋转激光散斑功率谱的理论模型以实现粗糙目标光学无损测量的方法.首先,根据粗糙面激光散射特征,研究了平行光束照射匀速旋转的圆柱表面时其反射空间形成的动态散斑特性,给出了接收场散斑强度起伏互相关函数及其功率谱密度函数的理论模型,以及动态散斑场的相干长度和接收信号带宽.接着,分析了旋转引起的散斑平移和散斑沸腾对接收信号带宽的影响.最后,测量了旋转圆柱准镜向及漫射部分的散斑图像.结果显示:当0.633 μm入射光波照射半径为1 mm的圆柱时,频率为10 Hz的旋转圆柱自相关函数的相关时间约为4 ms,而20 Hz的旋转圆柱自相关函数对应的相关时间为2 ms左右.结果表明,在动态散斑场中,多普勒效应和散斑平移效应引起的带宽约为同一个量级,而散斑沸腾效应可以忽略.

关键词：激光散射、动态散斑、旋转圆柱、粗糙目标、功率谱、带宽

所属期刊栏目：20

分类号：TN241;O436(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金资助项目61172031;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目K50511070005

在线出版日期：2013-01-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2654-2660