基于PC的數字化現代光譜學(xué)方案設計
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從可調諧激光器輸出的高功率光脈沖穿過(guò)由兩個(gè)高反射鏡(大于99.9％)組成的腔體后，沿光軸在另外一側出射。光脈沖在兩端的鏡子之間來(lái)回反射，強度隨每次反射及衰減指數降低。從腔體泄漏出來(lái)的光被一端的光探測器檢測。測量腔體的衰減時(shí)間常數變化，如：掃描激光頻率，能進(jìn)行靈敏的分子吸收光譜測量及痕量氣體探測。因為它只測量泄漏的衰減時(shí)間，脈沖CRDS對激光強度變化在本質(zhì)上是不敏感的。
時(shí)間常數的相對誤差約等于衰減S/N。因為衰減時(shí)間一般為幾毫秒，100 MS/s的采樣率就足夠了。在此采樣率下，可以達到14 bits分辨率，超過(guò)60 dB的S/N，使測量的時(shí)間常數精確在O.1％以上?？焖僦貜托盘柌杉梢詫χ貜托盘栠M(jìn)行平均，并進(jìn)一步提高時(shí)間常數測量的精確性。在激光雷達中，基于PC的高速數字化儀能夠進(jìn)行快速數據傳輸，數據采集僅受激光重復頻率的限制，約為100 Hz～200 Hz．
3.3 激光超聲
傳統上，超聲檢測(非接觸技術(shù)可以在樣品中只用激光產(chǎn)生和檢測超聲)要求將超聲傳感器與待測物體相連接；或至少通過(guò)介質(zhì)(如：水)進(jìn)行傳導(見(jiàn)圖3)。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/149845.htm
大約持續10 ns的高能紫外激光脈沖以待測物的一側為目標。突然的熱膨脹產(chǎn)生一個(gè)超聲脈沖，它在待測物中穿過(guò)，撞擊到另一側，產(chǎn)生表面波動(dòng)。第二個(gè)紅外激光束從這個(gè)波動(dòng)表面反射出去到達干涉儀，在干涉儀中與一個(gè)參考光束相結合。干涉儀的電壓輸出信號提供了一個(gè)從該表面來(lái)的超聲位移信號。
掃描激光超聲系統用于對結構巨大的物體，如飛機機身進(jìn)行非接觸檢測。由于其超聲頻率激發(fā)帶寬為100 MHz或更大，激光超聲也是材料評估的一個(gè)有力方法。隨著(zhù)超聲頻率增加，衰減也增加，波長(cháng)低于微型結構晶粒大小。100 MHz頻率的超聲波長(cháng)有幾十微米，可以用于金屬中的晶粒尺寸。因此，研究頻率與超聲衰減的依存關(guān)系，激光超聲光譜可以跟蹤不同處理過(guò)程中微型結構的演化。
要達到100 MHz或更高的超聲頻率，激光超聲系統通常要求采樣率很高的數字化儀(1 GS/s或更高)。同時(shí)要求高分辨率，高采樣率通常將數字化儀限制在8 bits?？焖僦貜托盘柌杉笮盘柶骄?，快速掃描，或跟上快速材料加工速度。正如在其它光譜應用中，基于PC的高性能數字化儀提供了高重復率，其限制因素僅為激光脈沖重復頻率。
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