【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光探头测试，具体涉及集成化多点激光测速探头调节系统及方法。
技术介绍
1、pdv测速主机使用的激光为1550nm激光，实际使用时，pdv探头出光需要对准样品表面，与待测样品表面成90°角，光照到样品之后原路返回是最好情况，探头调节基本要求就是判断回光大小，但是由于试验参数测试的要求，样品固定基座需要和测速pdv探头的安装基座分离，因此空间坐标不在一个基准平面，空间自由度范围太大，pdv探头的调节就很费时间，采用激光照射样品观察返回光的大小，但是结构分离，1550nm激光直接调节时是无法观察的(红外光，人眼不可见)，现有的调节方式如图1所示采用635nm红光激光作为指示光，然后人眼观察红光激光从pdv探头照射样品表面的回光打在探头端面表面的情况(端面直径0.8mm、1.8mm、3.2mm等三类)，判断探头是不是调节到位，然后断开红光激光，连接1550nm激光，测量回光功率大小并做判断，如果测量功率不够，需要再手动接上红光激光在微调探头支架，来回不停的尝试，直到调节满足要求，该过程由于在场外做实验，风沙、灰尘较大，需要来回检查光纤对接头端面洁净度，过程耗时3-4个小时，但这个过程就会存在来回切换、多次检查的问题；另外，对于室外环境，太阳光较强时，因为红光激光功率限制(人眼安全考虑加的限制)，人眼判断就不是很准确，导致调节更加难，目前我们试验使用数量每次都很多个，最多的达200个，耗时至少半天来调节；另外对于试验前的点线检查，每个pdv探头的点需要去人工记录调节的最优的回光功率值，如果一旦调节完成后再有改动，需要全部重
2、因此，以上现有方法应用于弹药爆炸壳体速度测量中。由于pdv测速支架和战斗部分离导致基准定位不一致的相对精度差、测试距离短、安装繁琐、效率低等问题；同时现有技术采用635nm红外激光作为试验pdv探头调节的指示光，安装时太阳强光干扰人眼判断定位误差大的问题；现有不具备集成化和信息化的调节方式，严重影响试验改动检查的问题。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供集成化多点激光测速探头调节系统及方法，采用基于532nm绿光激光与1550nm红外光纤激光共光路分时复用的方法，同时将光路均分为多路pdv探头输出，并在每一pdv探头光路中增加pdv探头回光功率监测单元(即光电探测器)，搭建多路pdv测速探头调节测试系统，解决现试验中光路调节指示光与1550nm红外光纤激光分离，现场安装来回切换光源接线导致实验安装效率低下，pdv回光功率判断不及时，定位精度低；且现有不具备集成化和信息化的调节方式，严重影响试验改动检查的等问题。另外，采用532nm绿光激光户外人眼敏感度高的特点，将其应用于弹药壳体分离式测速装置的pdv测速探头调节指示光，解决现采用635nm红光激光作为试验pdv探头安装调节指示光时太阳强光干扰人眼判断定位误误差大的问题。本专利技术在调节上时间缩短至半小时以内，大大提高了效率和精度，具备集成化和信息化的调节方式。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、第一方面，本专利技术提供了集成化多点激光测速探头调节系统，该系统包括集成化多点激光测速探头调节电路和多路pdv探头；
4、集成化多点激光测速探头调节电路，用于控制产生绿光激光与红外光纤激光，基于绿光激光与红外光纤激光共光路分时复用，同时将光路均分为多路出光光束；及接收各pdv探头的待测样品端面测点返回光，并实时监测测点返回光的功率大小及判断pdv探头定位准确度；其中，每路出光光束与对应的待测样品端面测点返回光尽量在一条光轴上；
5、pdv探头，用于相应输出均分后的每路出光光束，将出光光束照射于待测样品表面上并返回至集成化多点激光测速探头调节电路；其中，pdv探头为光子多普勒速度测量系统的激光测速探头。
6、进一步地，集成化多点激光测速探头调节电路包括红外激光器、第一光纤分光器、光纤环形器、绿光激光器、第二光纤分光器、wdm光纤波分复用器、光电探测器和系统控制器；
7、红外激光器连接第一光纤分光器，第一光纤分光器连接若干光纤环形器的输入端，各光纤环形器的输出端连接一一对应的wdm光纤波分复用器的第一输入端；各光纤环形器的返回端连接一一对应的光电探测器，各光电探测器均连接系统控制器，系统控制器连接红外激光器，系统控制器还连接绿光激光器；
8、绿光激光器连接第二光纤分光器，第二光纤分光器连接一一对应的wdm光纤波分复用器的第二输入端；各wdm光纤波分复用器的输出端连接一一对应的pdv探头；
9、系统控制器控制红外激光器和/或绿光激光器对应产生红外光纤激光、绿光激光，通过第一光纤分光器将红外光纤激光进行功率均分为若干路光束，并将若干路光束一一接入对应光纤环形器的输入端，并通过各光纤环形器的输出端分别接入对应的wdm光纤波分复用器的第一输入端；通过第二光纤分光器将绿光激光均分为若干路光束，并将若干路光束一一接入对应wdm光纤波分复用器的第二输入端；通过wdm光纤波分复用器将输入的两路光束进行合束并输出至pdv探头，并通过pdv探头将合束后的光束打在待测样品端面的测试点；
10、通过wdm光纤波分复用器接收各pdv探头的待测样品端面测点返回光(这时包括红外光纤激光和绿光激光)，通过光纤环形器滤掉测点返回光中的绿光激光，并将红外光纤激光传输至对应的光电探测器实时监测pdv探头回光功率大小和实时判断手动定位调节状态。
11、进一步地，集成化多点激光测速探头调节电路还包括触摸显示屏和供电电池，触摸显示屏连接系统控制器，供电电池与红外激光器、绿光激光器和系统控制器均连接；
12、触摸显示屏，用于实时显示各路回光功率值，同时作为绿光激光(532nm绿光激光)与红外光纤激光(1550红外光纤激光)输出的控制交互界面；
13、供电电池，用于为红外激光器、绿光激光器和系统控制器供电。
14、进一步地，红外激光器采用dfb窄线宽1550nm光纤激光器；绿光激光器采用532nm绿光激光器。
15、进一步地，第一光纤分光器、第二光纤分光器均为1×8光纤分光器或1×16光纤分光器或1×32光纤分光器。
16、进一步地，wdm光纤波分复用器为2×1光纤合束器。
17、进一步地，绿光激光作为指示光，通过人眼观测，即可手动将pdv探头进行定位调节；
18、红外光纤激光作为pdv探头定位检测光源，且红外光纤激光与pdv激光干涉测速主机参数一致。
19、进一步地，该系统应用于弹药爆炸壳体速度测量中，进行测试支架与弹药分离的pdv探头测试实验。
20、第二方面，本专利技术又提供了集成化多点激光测速探头调节方法，该方法应用于上述的集成化多点激光测速探头调节系统，该方法包括：
21、通过系统控制器控制红外激光器和/或绿光激光器对应产生红外光纤激光、绿光激光；
22、通过第一光本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.集成化多点激光测速探头调节系统，其特征在于，该系统包括集成化多点激光测速探头调节电路和多路PDV探头；
2.根据权利要求1所述的集成化多点激光测速探头调节系统，其特征在于，所述集成化多点激光测速探头调节电路包括红外激光器、第一光纤分光器、光纤环形器、绿光激光器、第二光纤分光器、WDM光纤波分复用器、光电探测器和系统控制器；
3.根据权利要求2所述的集成化多点激光测速探头调节系统，其特征在于，所述系统控制器控制红外激光器和/或绿光激光器对应产生红外光纤激光、绿光激光，通过第一光纤分光器将红外光纤激光进行功率均分为若干路光束，并将若干路光束一一接入对应光纤环形器的输入端，并通过各光纤环形器的输出端分别接入对应的WDM光纤波分复用器的第一输入端；通过第二光纤分光器将绿光激光均分为若干路光束，并将若干路光束一一接入对应WDM光纤波分复用器的第二输入端；通过WDM光纤波分复用器将输入的两路光束进行合束并输出至PDV探头，并通过PDV探头将合束后的光束打在待测样品端面的测试点；
4.根据权利要求2所述的集成化多点激光测速探头调节系统，其特征在于，所述集
5.根据权利要求2所述的集成化多点激光测速探头调节系统，其特征在于，所述红外激光器采用DFB窄线宽1550nm光纤激光器；所述绿光激光器采用532nm绿光激光器。
6.根据权利要求2所述的集成化多点激光测速探头调节系统，其特征在于，所述第一光纤分光器、第二光纤分光器均为1×8光纤分光器或1×16光纤分光器或1×32光纤分光器；
7.根据权利要求1所述的集成化多点激光测速探头调节系统，其特征在于，所述绿光激光作为指示光，通过人眼观测，即可手动将PDV探头进行定位调节；
8.根据权利要求1所述的集成化多点激光测速探头调节系统，其特征在于，该系统应用于弹药爆炸壳体速度测量中，进行测试支架与弹药分离的PDV探头测试实验。
9.集成化多点激光测速探头调节方法，其特征在于，该方法应用于如权利要求1至8中任一所述的集成化多点激光测速探头调节系统，该方法包括：
10.根据权利要求9所述的集成化多点激光测速探头调节方法，其特征在于，该方法还包括：通过触摸显示屏实时显示各路回光功率值。
...【技术特征摘要】
1.集成化多点激光测速探头调节系统，其特征在于，该系统包括集成化多点激光测速探头调节电路和多路pdv探头；
2.根据权利要求1所述的集成化多点激光测速探头调节系统，其特征在于，所述集成化多点激光测速探头调节电路包括红外激光器、第一光纤分光器、光纤环形器、绿光激光器、第二光纤分光器、wdm光纤波分复用器、光电探测器和系统控制器；
3.根据权利要求2所述的集成化多点激光测速探头调节系统，其特征在于，所述系统控制器控制红外激光器和/或绿光激光器对应产生红外光纤激光、绿光激光，通过第一光纤分光器将红外光纤激光进行功率均分为若干路光束，并将若干路光束一一接入对应光纤环形器的输入端，并通过各光纤环形器的输出端分别接入对应的wdm光纤波分复用器的第一输入端；通过第二光纤分光器将绿光激光均分为若干路光束，并将若干路光束一一接入对应wdm光纤波分复用器的第二输入端；通过wdm光纤波分复用器将输入的两路光束进行合束并输出至pdv探头，并通过pdv探头将合束后的光束打在待测样品端面的测试点；
4.根据权利要求2所述的集成化多点激光测速探头调节系统，其特征在于，所述集成化多点激光测速探头调节电路还包括触摸显示屏和供...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴兆奎，苏志鹏，李涛，傅华，李金河，孙永强，曾光勇，龚宴青，张志强，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院流体物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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