基于频谱校正技术的光学相干振动和热变形层析系统研究  

Enhanced optical coherence tomography for vibration and thermal deformation measurement based on spectrum correction technique

作　　者：陈丹阳[1] 张秋坤[2] 钟剑锋[2] 郭金泉[2] 钟舜聪[2,3,4] 沈耀春[5] 姚立纲[2] 

机构地区：[1]漳州职业技术学院,漳州363000 [2]福州大学机械工程及自动化学院,福州350108 [3]华东理工大学承压系统安全科学教育部重点实验室,上海200237 [4]福建省医疗器械和医药技术重点实验室,福州350000 [5]英国利物浦大学电气电子工程系

出　　处：《南京大学学报（自然科学版）》2014年第2期167-172,共6页Journal of Nanjing University（Natural Science）

基　　金：国家自然科学基金(51005077);福建省杰出青年基金(2011J06020);福州大学人才基金(XRC-1024);教育部高等学校博士学科点科研基金(博导类)(20133514110008);国家卫生和计划生育委员会科研基金;国家质检总局项目;承压系统与安全教育部重点实验室开放基金;教育部回国留学人员启动基金(教外司留[2008]890号);福建省质量技术监督局项目(FJQI2009039;FJQI201014)

摘　　要：本文提出采用基于频谱校正技术的增强型频域光学相干层析系统(EOCT)及其在非接触结构振动和热变形检测的应用.该EOCT系统采用基于CCD的宽带光谱仪以及宽带低相干的白光,所以这个增强型光学相干层析系统具有很高的检测分辨率,可达到0.9μm精度.但是,由于光谱信号作傅里叶变换的过程中产生了能量泄露,从而导致振动或热变形检测存在一定程度的误差.为了解决这个问题,本文提出采用一种频谱校正技术来校正此误差.从振动、热变形以及压电驱动器标定等实验的结果可知该方法的检测精度最高可达0.1μm.因此,自研制的EOCT系统在非接触振动、热变形测量以及压电驱动器在线标定等领域具有很好的应用前景.An enhanced Fourier-domain optical coherence tomography（EOCT）based on spectrum correction technique is developed and employed in non-contact measurement of structural vibration and thermal deformation,and real-time calibration of PZT actuators.The EOCT system used a broadband CCD-based spectrometer and a short-coherence white light source.Due to the broadband of the spectrometer and light source,the system provided high＆amp;nbsp;robust performance with an excellent measurement resolution of 0.9 μm.Because of the energy leakage effect of FFT,a spectrum correction technique was employed to enhance the resolution of the EOCT system.The detection resolution for vibration and thermal deformation measurement could be up to 0.1 μm.From the experimental results,the self-developed EOCT has great potential applications in non-contact structural vibration,thermal deformation measurement,and real-time calibration of PZT actuators.

关 键 词：频域光学相干层析 频谱校正技术 非接触检测 压电驱动器在线标定 

分 类 号：O43[机械工程—光学工程]