一、评微波相位测量系统（论文文献综述）
杨季三[1]（2019）在《基于微波相位法的叶尖间隙在线测量技术研究》文中研究指明良好的叶尖间隙配合对涡轮发动机工作时的性能和安全具有重要影响。所以叶尖间隙在线测量技术,在主动叶尖间隙控制、结构健康监测、飞行器性能实测等方面具有重要作用。目前,基于微波相位法的叶尖间隙在线测量技术正逐渐成为国内外研究热点,本文即围绕该测量原理和当前存在的问题开展了研究工作。首先,分析了微波相位法测距原理和该技术用于发动机叶尖间隙在线测量的可行性。研究了类似于微波干涉仪的测量系统及其组成,分析推导了该系统通过解调收发信号相位差实现测距的过程。其次,针对现有微波位移/距离测量系统存在多种测量误差的问题,结合测量系统和使用环境特点,分析了收发机信号泄露、背景回波叠加、接收机I/Q通道幅相不平衡、接收信号衰减以及空间滤波效应等问题,总结出包含偏置直流、幅相误差、信号衰减、散焦干扰等误差因素的I/Q通道输出形式,并建立了相应的测距误差模型,由此又通过控制变量法对不同误差干扰项测距误差的影响程度进行了定量分析研究。然后,针对接收机I/Q通道输出中的偏置直流、幅相误差和测量时真实波长等校准参数难以同时准确获得的问题,在中频法原理上提出一种基于等效中频的校准参数提取方法。又针对等效中频法提取校准参数不准确的问题,提出一种基于遗传算法的参数组合优化方法。开展了基于MMIC工艺的小型24GHz连续波雷达模块的验证实验,实验结果表明,等效中频法能有效提取出校准参数,使用优化方法后测量线性度提高了68.53%。最后,针对空间滤波效应带来的散焦误差问题,进行了静态位移实验,发现了空间滤波效应的一些规律,从实用角度出发,采用标定法在一定条件下消除了散焦误差,实验结果表明,测距分辨力优于0.01mm,静态测距误差小于0.03mm,重复性实验标准差优于0.02mm。又开展动态叶尖间隙测量验证实验,实验结果表明,该套测试系统具有较高分辨率、实时性和测量精度。
张济龙[2]（2017）在《基于微波传感的叶尖间隙及叶尖定时测量方法研究》文中指出叶片作为大型旋转机械转子的核心部件,其自身振动及叶尖间隙等各种运行参数变化影响整个系统的正常运转和工作效率。涡轮机叶片与机匣之间的叶尖间隙参数与发动机燃油效率、推力、使用寿命等密切相关,叶尖间隙的实时测量对叶片设计、流场分析及主动间隙控制有重要意义。叶尖定时法作为一种非接触的实时测量方法,广泛的应用于叶片振动参数的在线测量中。现有的光纤、电容、电涡流等类型的叶尖间隙和叶尖定时传感器在耐高温、污染物和带宽方面存在不足,不能满足航空发动机等高温恶劣环境下的测量需要。针对这一问题,本文研究了基于微波传感的叶尖间隙及叶尖定时测量方法,并在此基础上研制了微波叶尖间隙传感器以及叶尖间隙和叶尖定时测量系统。提出了一种基于微波传感器的动叶片叶尖间隙和叶尖定时参数同时测量新方法,利用叶尖微波反射信号相位信息求解叶尖间隙,并利用反射信号强度信息求解叶片到达时间。基于正交解调、反正切算法及传输路径相位补偿技术实现相位差的准确测量;为克服相位信号边沿质量不高的缺点,消除端面反射信号的影响,提出一种通过正交解调反射信号强度信息,并采用双边沿联合检测的方法,实现叶片到达时刻的高精度测量;引入载波频率自适应调整方法,跟踪天线最小驻波点,提高传感器抗温漂的能力。分析了测量对传感器天线的性能需求,结合小型微波天线的种类特点,分别设计了谐振腔和微带天线形式的叶尖间隙传感器;设计了两种不同谐振模式的谐振腔传感器结构并对其性能进行了仿真分析,分析了利用谐振频率进行叶尖间隙测量的可行性;建立微带天线结构及近场场强分布模型,分析了传感器结构尺寸参数对带宽和阻抗的影响,研究受限结构及高温环境下材料参数变化对微波传感器性能的影响,设计并制作了微带天线式叶尖间隙传感器。研制了动叶片叶尖间隙及叶尖定时参数测量系统样机;信号相位由中频信号采样计算,定时信号由模拟电路生成,从而满足高转速测量的需要;测量中动态调节发射频率,由端面反射获得传输路径相位参考,跟踪最小驻波点稳定传感器信噪比,并利用校准源校正电路幅相不平衡的影响。通过实验验证了提出的测量方法和测量系统的可行性。进行了微波叶尖间隙传感器的标定,在转子实验台上进行了动态下的叶尖间隙测量实验;进行了叶尖定时测量实验并与光纤束式叶尖定时测量系统的测量结果进行比较。
董卉慎[3]（2007）在《微波在损耗媒质中的传播特性研究及应用》文中研究说明微波具有频率高、波长短、穿透力强等特点,可以在空间自由传播。利用它与物质之间的相互作用,微波在工业、农业、医疗、雷达、通讯、科研、环保等各个领域得到了广泛的应用。本文首先全面介绍了微波与损耗媒质之间相互作用的理论基础、研究方法和发展现状。在此基础上开展的研究工作分为两部分,分别研究了微波与人体介质的相互作用,以及微波与含碳飞灰介质的相互作用。对于前者,利用电磁场理论建立了相互作用的理论模型,推导出了微波在人体表面的反射系数、透射系数、及其透入深度与人体组织介电常数和电导率的函数关系。通过将不同频率下的介电常数数值代入到这些函数中,详细计算出了反射系数、透射系数、及透入深度与微波频率的对应表,从中得出了提高微波热疗效率的关键是反射微波的再利用的重要结论。该表对于电磁波热疗中如何选择最佳的工作频率具有很好的指导意义。而对于后者,通过研究微波在损耗媒质中的传播,发现微波的幅度衰减和相位漂移量均与介质的含碳量有确定的对应关系,进而提出了一种全新的实时测量电厂烟道飞灰含碳量的方法--微波相移法。文中详细介绍了该方法的理论推导,测量系统构架和基于ARM单片机的电路组成,并利用LabVIEW开发了电厂烟道飞灰含碳量实时测量系统的虚拟仪器界面,在该虚拟仪器界面下实现了定标参数的输入、数据的实时显示及数据文件的自动存储与删除,提高了系统处理大量数据的能力和测量的实时性和精准性。利用完成的样机在实验室进行了大量测试验证,实验结果与理论预期相符合。相信该方法的进一步完善和推广应用,有望能为各火电站监测锅炉中燃煤的燃烧状况,从而采取相应措施提高燃煤的效率作出重要贡献。
赵凌荣[4]（2019）在《亚十飞秒兆电子伏超快电子衍射关键技术研究》文中提出兆电子伏超快电子衍射（MeV Ultrafast Electron Diffraction,MeV UED）是一种探测物质被激发到非平衡态时发生的原子尺度超快结构动力学的研究工具。MeV UED系统通过光阴极微波电子枪将电子束迅速加速到接近光速来降低空间电荷力效应,也因此可以维持电子束较小的发射度和脉宽。相比上一代空间电荷力效应更严重的千电子伏超快电子衍射（keV UED）系统,MeV UED已经将时间分辨率从亚ps提高到了约100 fs,并产生了许多重要研究成果。然而,大量重要的科学问题（如石墨中的相干声子震荡,分子内的质子传输和小分子气体中的化学键震动和结构变化等）发生在10-100 fs的时间尺度,因此需要更高时间分辨率的研究工具;而单纯利用光阴极微波电子枪还无法将MeV UED的时间分辨率提高至10-100 fs的水平。本论文介绍了我们为提高MeV UED的时间分辨率至10 fs量级而进行的相关工作,主要内容总结如下:根据基本系统布局和核心元件参数,我们分析了当前系统最优的分辨率大约为100 fs。为了提高时间分辨率,我们设计并研制了一套C波段微波聚束系统和脉宽测量系统。微波聚束腔对电子束实现完全压缩时,测得电子束的平均脉宽为6 fs（rms）;但是压缩后电子束的中心能量抖动增大了4倍。通过理论分析得出该抖动来源于聚束腔的相位抖动,并且会增加电子束的飞行时间抖动。这个模式下时间分辨率的进一步提升需要对电子束的飞行时间抖动进行测量并校正。上述需求下,我们搭建了基于铌酸锂的强场太赫兹源,设计并实现了以下三种飞行时间测量的方法。1.太赫兹亚波长狭缝偏转法:强场太赫兹源结合谐振式场增强狭缝对太赫兹电场形成局部增强,对电子束形成了最大5.1μrad/fs的偏转梯度并获得了约1.5 fs的飞行时间确定精度。2.介质管太赫兹示波器法:针对狭缝的偏转是线性偏转,其近似线性的测量时间窗口大约只有四分之一太赫兹周期左右的不足,为实现有效测量窗口的提升,我们设计并实现了在表面有金属镀层的介质管中注入圆周偏振的太赫兹对电子束产生螺旋型偏转,实现了约1.5倍太赫兹周期的线性时间测量窗口,并获得了约3 fs的电子束飞行时间确定精度。介质管内径约为1 mm,相比于亚波长狭缝,也避免了电荷量的损失。口径和动态范围的同步提升明显改善了太赫兹偏转的性能。3.能量抖动测量法:相比于上述两种介入式的飞行时间测量方法,我们也实现了基于电子束能量测量的非介入式测量方法,通过太赫兹偏转验证了这个方法的准确性,估计了其矫正精度约24 fs。微波聚束腔压缩获得的6 fs脉宽超短电子束结合精度达到1.5 fs的飞行时间抖动测量技术,使得10 fs时间分辨率的MeV UED研究成为了可能。根据微波聚束腔压缩的实验结果,我们总结出研究更低飞行时间抖动的超短相对论电子束产生方法的必要性。我们据此进行了三种先进方法的研究:1.太赫兹尾场压缩:在介质尾场压缩实验中,我们获得了与微波聚束腔法同样的速度压缩效果,压缩后的电子束脉宽约7 fs（rms）。由于产生驱动电子束和被压缩电子束的紫外激光同源,因此实验测得这个方法不引入额外的飞行时间抖动。2.太赫兹切片:我们利用太赫兹偏转将原本分布宽度约158 fs（rms）的长电子束在横向踢开。下游的一个狭缝对踢开后的电子束进行切片,截取出了脉冲中约24 fs（rms）的部分。实验中测得切片法后电子束中心能量抖动降低,也因此可获得更低的飞行时间抖动。3.太赫兹偏转腔偏心注入法:太赫兹在介质管偏转腔中激发的偏转模式在偏心处可以提供有效的纵向压缩场。我们通过偏心注入,成功实现了利用与外激光同步的压缩场进行脉宽压缩,该方法可以同时降低电子束的脉宽和飞行时间抖动。实验中测得压缩前后电子束的脉宽和时间抖动分别从130 fs（rms）和97fs（rms）降低到了28 fs（rms）和36 fs（rms）。本论文还介绍了晶体衍射的基本原理和兆电子伏超快电子衍射的基本实验方法。以单晶金薄膜为测试样品,我们实现了该样品在受到飞秒激光泵浦之后的超快结构动力学过程测量。我们还实验验证了一套同时具有更高时间分辨和单发探测能力的实验方法。实验中,我们将电子束的电荷量提高到可以获得足够信噪比的单发衍射斑,并利用微波聚束腔将其压缩到了约13 fs（rms）,再通过测量衍射斑零级的中心能量来反推由于微波聚束腔相位抖动引起的飞行时间抖动。我们测得了单晶Bi薄膜在激光泵浦下的纵向声子模引起的特定衍射斑的强度衰减曲线,并将这个过程的时间常数确定到小于210 fs,相比不进行飞行时间矫正获得的时间常数397 fs,系统的单发时间分辨能力得到了大幅提升。
朱登建[5]（2016）在《基于微波光子技术的宽带微波源相位噪声测量研究》文中指出微波源是现代雷达、通信、电子战、精密计量等系统的关键部件,其相位噪声对系统性能具有重要影响。随着宽带、超低相位噪声微波源技术的快速发展,基于单纯电子技术的微波信号相位噪声测量系统在工作带宽与灵敏度等方面受到极大挑战。利用光延时的相位噪声测量方法能获得较高的测试灵敏度,但工作带宽仍受限于系统中微波移相器和微波混频器等电子器件,无法满足宽带频率可调谐微波信号的测量需求。本论文在对光延时线相位噪声测量方法进行深入研究的基础上,提出并实现了基于微波光子移相与微波光子混频技术的相位噪声测量系统,成功实现了工作带宽达数十GHz的高精度微波相位噪声测量,测量基底低至-140dBc/Hz@10kHz。本文的主要创新工作如下:1.提出一种新型的基于光延时技术的宽带微波相位噪声测量方案。该方案采用一种多功能微波光子处理器,可以实现电光、光电转换,光延时以及控制微波信号移相的功能。这种方案具有紧凑的结构,并且能避免使用电移相器,实现更大的工作带宽。实验结果证明了此方案的可行性与优势,实现了5-40GHz信号源相位噪声的精确测量,测量基底达到-135 dBc/Hz@10kHz。2.提出一种基于微波光子混频技术的宽带微波相位噪声测量方案。该方案利用光子技术实现微波信号下变频,因此工作带宽与性能不受电混频器的限制。此外,由于该方案无需使用微波放大器等有源器件,可以获得更低的相位噪声测量基底。该方案的工作性能经过了实验验证,实现了5-40GHz信号源相位噪声的精确测量,测量噪声基底达-137 dBc/Hz@10kHz。3.综合微波光子移相与混频技术,提出一种基于光子技术的宽带微波源相位噪声测量系统。此系统中微波信号处理（移相、延时、混频）都是在光域实现的,因此避免了微波器件对测量系统工作带宽和灵敏度的限制,能够实现对宽带频率范围内微波信号源的精确测量。依据此方案原理构建的相位噪声测量系统实现了5-40GHz信号源相位噪声的精确测量,测量基底接近-140dBc/Hz@10kHz。4.研制了相位噪声测量仪器,单通道测量获得的噪声基底为-140dBc/Hz@10kHz。在此基础上利用双通道互相关技术使相位噪声测量基底进一步降低至-160dBc/Hz@10kHz以下。
刘宇浩[6]（2016）在《超导电路量子电动力学系统的调控与读取》文中提出超导量子比特作为人工原子,不但是实现量子计算的热门方案,而且是研究量子力学本质问题的有力工具。近年来在腔量子电动力学系统基础上发展起来的电路量子电动力学系统,是一种全新的量子比特。由于在退相干时间等参数上远远超出之前的超导量子比特,它受到了极大的关注。和”传统”的超导量子比特不同,电路量子电动力学系统使用微波谐振腔作为系统的读出机构。这样的读出机构一方面可以减小超导量子比特和环境的耦合,提高退相干时间；另一方面给我们提供了全新的量子比特信息读取方案一一量子非破坏性测量。此外,该结构在系统集成等方面也具有显着的优势。所以在目前的超导量子比特中,该系统的性能是最优异的。本文首先介绍了量子计算,量子测量的基本概念以及三种“传统”的量子比特：电荷比特,磁通比特和相位比特。然后系统的介绍电路量子电动力学系统。该系统主要包括了谐振腔,人工原子,以及它们之间的耦合三大部分。本文中,作为人工原子的量子比特总共有三个,分别是三维Transmon,二维Transmon和三维磁通比特；使用的谐振腔有两种,一种是矩形波导谐振腔,由铝或者无氧铜材料制作而成,另一种是共面波导谐振腔。当把人工原子放置在谐振腔中使它们耦合在一起时,就构成了电路量子电动力学系统。接着,论文着重介绍了在稀释制冷机平台上搭建的测量系统,并介绍了两种测量方法：亮态测量和量子非破坏性测量。在本文的最后,论文介绍了利用该测量系统测量电路量子电动力学系统的结果。根据使用的能级数目不同分为二能级系统和三能级系统两章。在二能级系统中,主要介绍了拉比振荡,拉姆齐干涉,自旋回波,量子层析等。通过这些测量结果,获取了二能级系统的退相干参数。在三能级系统中,主要介绍了暗态,相干粒子数囚禁,奥特勒-汤尼斯劈裂和电磁感应的透明等实验结果。在暗态和相干粒子数囚禁实验中,我们在实验上通过两束微波成功的把三能级系统的态冻结,使其不再随时间演化。控制两束微波的强度和相位,我们可以冻结任意的态,所以该方法可以作为量子存储的方案,在量子计算中有着重要作用。在奥特勒-汤尼斯劈裂实验中,我们测量了共振情况下的能级劈裂,该能级劈裂的大小和理论模拟完全吻合。为了观察三能级的电磁感应的透明,我们尝试在三能级中引入噪声,使得三能级系统满足电磁感应的透明的条件。虽然最后没能看到预期的效果,但是根据能量弛豫时间的估算,该系统已经进入电磁感应的透明的临界条件。
王彬[7]（2020）在《基于光纤背向散射的高空间分辨率分布式光纤传感技术研究》文中研究说明近年来,在互联网技术的推动下,物联网发展迅速,并且逐渐渗透到了生活和生产中的各个方面。在物联网系统架构中,传感系统作为整个网络的“眼睛和皮肤”,承担着采集外界信息的重要功能。相比于传统的电学传感器,光纤传感器具有质量轻、体积小、耐腐蚀、抗电磁干扰、传感点数多和灵敏度高等优点。因此,引起了学术界和产业界的广泛关注。在某些应用场景中,例如飞机、大楼、桥梁等结构的健康监测,通常要求传感系统能够实现厘米甚至毫米量级的空间分辨率。然而,空间分辨率和其他性能指标之间往往存在相互制约关系。因此,如何在确保高空间分辨率的前提下同时实现长测量距离、高测量速度和高测量准确度,对于进一步拓展分布式光纤传感器的应用场景具有非常重要的研究意义。本文聚焦于基于光纤背向散射的高空间分辨率分布式光纤传感技术研究,具体研究内容包括:基于瑞利散射的光频域反射仪（Optical frequency domain reflectometry,OFDR）和基于布里渊散射的布里渊光相关域分析仪（Brillouin optical correlation domain analysis,BOCDA）。其中基于OFDR的分布式传感系统主要适用于光纤网络健康监测、高测量准确度小动态范围的温度/应变传感等,而基于BOCDA的分布式传感系统则主要适用于绝对温度/应变测量、大动态范围低测量准确度的温度/应变传感等。本论文的创新点和主要研究成果如下:1)针对OFDR系统中空间分辨率和测量距离之间存在的制约关系,创新性地提出了基于外部调制和频率啁啾放大的大范围高线性度扫频光源,并将其应用于长距离高空间分辨率OFDR系统。在OFDR系统中,光源的扫频范围和扫频线性度决定了系统的空间分辨率和测量距离。为了实现长距离测量,我们采用外部调制方案来实现线性光扫频。为了实现高空间分辨率,我们提出了基于高阶调制、注入锁定和四波混频效应的频率啁啾放大技术来增大光源的扫频范围。基于该方案,实现了2 km测量范围内1.1 mm的空间分辨率。此外,我们对OFDR系统中光源相位噪声的影响进行了详细的分析,并提出了基于光纤延迟环路和快速扫频的两种相位噪声补偿方案。在应用方面,基于该OFDR系统实现了光纤网络健康监测以及高精度分布式温度/应变传感。此外,我们还将提出的大范围高线性度扫频光源应用于扫频光谱测量系统,实现了<200 k Hz的频谱分辨率以及～100 GHz的测量范围,并且能同时测量待测器件的幅度和相位信息。2)针对BOCDA系统中有效传感点数受限的问题,提出了基于频率啁啾放大和凸度提取算法的高性能BOCDA系统。在BOCDA系统中,有效传感点数和光源的调制光谱范围成正比。为了增加有效传感点数,提出了基于四波混频效应的频率啁啾放大技术来增大光源的调制光谱范围。此外,我们对BOCDA系统的噪声特性进行了详细的理论分析和仿真计算,并创新性地提出了基于凸度提取的数据处理方法。利用该方法,在不增加硬件复杂度的条件下,同时提高了BOCDA系统的动态范围和空间分辨率。3)提出了基于注入锁定技术的超高速BOCDA系统。在BOCDA系统中,光源的寄生强度噪声是影响系统测量速度和测量准确度的重要因素。我们通过引入注入锁定技术来降低光源的寄生强度噪声,显着地提高了BOCDA系统的测量速度。在常规BOCDA系统中,通常需要对待测光纤进行双端接触。为了提高动态BOCDA系统在工程应用中的灵活性,提出了基于偏振复用的单端动态BOCDA系统。为了进一步提高BOCDA系统的测量速度,我们还提出了双斜率辅助的BOCDA系统。通过检测布里渊增益谱线性区的幅度变化,我们可以准确地获得待测光纤上的温度/应变信息。基于该系统,实现了最高5 k Hz的分布式测量重复率,并且还实现了机械波传播的动态监测。综上所述,本文旨在通过分析现有的高空间分辨率分布式光纤传感系统在测量距离、测量速度等方面的限制因素,提出提高传感系统性能的新思路和新方法。本文中提出的高性能传感系统在有望进一步推动分布式光纤传感系统在更多领域中的应用。
李志远[8]（2019）在《超导量子器件的制备和操控》文中研究指明量子计算是目前最受关注的研究领域之一,是建立在量子力学基础上的一种新型计算方式,研究的最终目的是构造出通用的量子计算机。到目前为止,科学家提出了超导量子电路、量子点、离子阱等多种实现方案,其中具有较多优势并在研究中暂时处于领先地位的是超导量子电路方案。这种方案的计算单元被称为超导量子比特,是一种基于约瑟夫森结非线性电感效应的人工原子,具有易于调控参数,易于扩展数量,易于操纵和读取的优点。由于量子计算广阔的应用前景和巨大的战略价值,世界上几个大国已经将其列为重点战略发展方向,一些着名的企业也纷纷投入到这个领域的研究中。根据目前的发展形势,简单的商用量子计算应用可能会在近期出现,但通用量子计算机的实现仍然十分遥远。目前,高质量样品的制备以及高精度的测量是超导量子器件研究中的两个重点的方向。针对这两个问题,本论文研究了高精度制备工艺、约瑟夫森参量放大器的设计与制备、超高频任意波操控量子比特的技术以及一种基于朗道-齐纳效应的三量子比特系统中量子态传输的方案等。量子芯片的制备是超导量子计算研究中的重要环节,它直接影响到超导量子比特退相干性能的好坏。约瑟夫森结的制备是芯片制备中的关键步骤,我们探究了通过对电子束曝光模拟来优化曝光精度的方法,以及制备大面积约瑟夫森结的工艺。在量子比特的测量中,约瑟夫森参量放大器是一种重要的信号放大器,可以在低温区域放大微弱的读出信号,而引入的噪声可低达量子极限,这可以极大的提高读出信号的信噪比,对高精度的单发测量至关重要。我们研究了一种宽带的阶跃式阻抗变换约瑟夫森参量放大器的设计和制备,并实现了带宽的提升。超导量子计算研究中的另一个重要环节是构建一个稳定的低噪声的测量系统。我们研究了测量中信号的产生和解调过程,并总结出一套信号处理的方案,包括信号纠正,数字滤波等,编写了一套波形编辑处理的Python代码模块wavedata。这对提高实验的效率非常有帮助。此外,我们发展了 一种采用超高频采样率任意波发生器来直接数字合成微波信号操控超导量子比特的技术,并与传统的混频技术进行了对比。从退相干时间和保真度测试结果的对比来看,这种新方法和传统混频方法相当。新技术可以简化测量线路,使对量子比特的控制更加精确,这在未来规模化的量子比特的操控中十分有用。我们还提出并验证了在三量子比特系统中基于多周期Landau-Zener-Stuckelberg（LZS）干涉现象的量子态传输的方法,这个态传输的过程是一个动力学完整的过程。三量子比特系统包含一个频率可调比特和两个不可调比特,可调比特作为量子态传递的中介,这与谐振腔中介类似。这种态传输方法很容易扩展到类似架构的多量子比特体系,为量子门的构造提供了一种有用工具。
王凯[9]（2014）在《基于叶尖定时和双频激光相位测距的叶尖间隙测量技术》文中提出叶尖间隙是航空发动机、烟气轮机、鼓风机和汽轮机等重大装备的发动机旋转叶片叶尖与发动机机匣之间的微小距离，是影响发动机健康运行、能耗效率的关键参数，因此其实时高精度检测对旋转机械的安全维护和隐患预警相当重要，而且是现阶段制约大型旋转机械叶尖间隙主动调控和发动机发展的主要瓶颈之一。在分析恶劣应用条件和叶尖间隙主动调控对间隙测量技术提出的要求的基础上，本文提出了基于叶尖定时的叶尖间隙测量方案，建立了系统测量模型。分析了各组成部分的设计要求，并详细设计了基于叶尖定时的叶尖间隙测量系统。深入分析了测量系统的误差源，提出了测量系统的优化方案，在已有实验平台上完成了测量系统联调和叶尖间隙测量实验。最后，本文分析了双频激光相位测距的叶尖间隙测量技术的主要优缺点，并针对其同频串扰问题进行了优化设计。主要工作包括下述四点：第一，简要分析了激光三角法和光纤传感技术的原理，在此基础上，提出了叶尖定时的叶尖间隙测量技术。随后，理论推导了测量系统的测量模型，并设计了各组成部分。采用叶尖到达信号的上升沿作为定时信号，从原理上克服了激光器光源不稳、不同叶片表面散射特性不同和旋转设备内部介质变化导致的反射光强弱变化和漂移及某些电路参数变化导致的电信号幅值变化等诸多因素的对测量系统的影响，测量系统具有动态响应速度快、抗电磁干扰能力强等优点。第二，根据测量模型，系统地分析了基于叶尖定时原理的叶尖间隙测量系统的误差源；在此基础上，推导出测量系统的主要误差因素，并提出了相应的改进措施和技术方案，详细地分析了该测量系统的精度潜力。第三，在已有实验平台和叶尖定时测振系统的基础上，引入叶尖定时传感器和间隙计算软件，完成了叶尖定时叶尖间隙测量系统联调实验，进行了从低速恒速至高速恒速的叶尖间隙测量实验，初步验证了测量系统的正确性。第四，为了提高双频激光相位测距的叶尖间隙测量系统的抗同频串扰能力，对其处理电路进行了优化设计，并引入双路光纤传输。
叶德超[10]（2012）在《基于大频差双频激光的旋转叶片叶尖间隙测量技术》文中认为旋转叶片叶尖与机匣间的间隙是影响航空发动机、汽轮机、烟气轮机、鼓风机等重大装备安全工作性能、能量转换效率的重要参数。叶尖间隙的动态、在线测量是大型旋转机械实现健康监测、故障诊断、主动间隙控制的关键技术和制约瓶颈之一。本文通过对苛刻工业现场环境下叶尖间隙测量的特殊应用技术需求进行分析,提出了一种基于大频差双频激光的叶尖间隙测量新方法。通过设计完整的基于大频差双频激光的叶尖间隙测量系统结构,并对系统测量模型、误差模型进行推导和仿真,通过详细的系统软、硬件模块设计和调试,本文最终完成了初步系统联调实验。主要包括以下几个部分:（1）研究采用光纤光路结构的拍波（双频激光的合成波）信号传输技术,提出了基于大频差双频激光的叶尖间隙测量新方法。双路拍波信号的相位差只与包含叶尖间隙信息的光程差有关,而与叶片特性、电磁环境干扰等无关,从而提高测量精度,并可实现自标定（标定的基准单位是自身的拍波波长）。（2）深入分析了基于大频差双频激光的叶尖间隙测量系统的误差源并经理论推导建立了误差模型和影响机制。使用matlab工具仿真验证了误差模型的正确性,指出影响系统测量精度的主要误差因素,较系统地探索了该方法的测量精度潜力。（3）详细设计并制作了整个测量系统的软、硬件,形成较完整的系统样机。具体包括:1)双路拍波光纤化、微型化光路系统搭建和光纤传感器设计;2)电路系统设计、制板和调试,如APD高压偏置电源电路、低噪声微波级联放大电路、本振电路、混频电路;3)基于全相位FFT的高精度数字相位检测算法实现,上位机程序及应用软件编写等。（4）设计并完成了系统各子模块调试实验和样机联调实验,主要包括空间双路比相实验和单路光纤传输的双路比相测距实验。数据分析表明了基于大频差双
二、评微波相位测量系统（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、评微波相位测量系统（论文提纲范文）
（1）基于微波相位法的叶尖间隙在线测量技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 叶尖间隙测量技术研究现状 |
| 1.3 叶尖间隙测量方法比较 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 1.5 本文章节安排 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 微波相位法叶尖间隙测量理论基础 |
| 2.1 微波叶尖间隙测量可行性分析 |
| 2.2 微波探针与雷达前端 |
| 2.2.1 微波探针 |
| 2.2.2 雷达前端 |
| 2.3 微波叶尖间隙测量系统原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 微波相位法测距误差分析与校准 |
| 3.1 传感器误差来源分析 |
| 3.1.1 偏置直流 |
| 3.1.2 幅相不平衡(I/Q 误差) |
| 3.1.3 幅值衰减 |
| 3.1.4 空间滤波效应 |
| 3.2 误差因素对测距的影响 |
| 3.3 校准参数提取与传感器校准 |
| 3.3.1 基于等效中频的误差提取方法 |
| 3.3.2 误差提取方法的优化 |
| 3.3.3 传感器信号校准方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 叶尖间隙静态测试分析 |
| 4.1 静态测试系统搭建 |
| 4.1.1 连续波雷达模块 |
| 4.1.2 位移平台与模拟叶尖 |
| 4.1.3 采集卡与上位机 |
| 4.2 实验中的空间滤波效应 |
| 4.3 传感器静态位移测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 叶尖间隙动态测试分析 |
| 5.1 动态测试系统搭建 |
| 5.2 连续旋转测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文的主要工作 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（2）基于微波传感的叶尖间隙及叶尖定时测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 叶尖间隙测量国内外发展现状 |
| 1.2.2 叶尖定时测量国内外发展现状 |
| 1.3 本文主要内容与创新点 |
| 1.3.1 主要内容 |
| 1.3.2 主要创新点 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 叶尖间隙及叶尖定时测量原理与方法 |
| 2.1 微波叶尖间隙测量 |
| 2.1.1 微波测距方法 |
| 2.1.2 微波叶尖间隙测量方法 |
| 2.2 微波叶尖定时测量 |
| 2.2.1 叶尖定时测振原理 |
| 2.2.2 微波叶尖定时测量方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 传感器的建模及优化设计 |
| 3.1 微波天线的性能需求和形式选择 |
| 3.1.1 微波传感器的性能需求 |
| 3.1.2 传感器天线的类型选择 |
| 3.2 基于谐振腔的微波叶尖间隙传感器 |
| 3.3 基于微带天线的微波叶尖间隙传感器 |
| 3.4 微波传感器的辐射特性 |
| 3.4.1 天线的场区划分 |
| 3.4.2 雷达散射截面 |
| 3.4.3 传感器的近场场强分布 |
| 3.5 微波传感器的耐高温设计 |
| 3.5.1 传感器高温性能的影响因素 |
| 3.5.2 传感器的耐高温材料选择 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于微波传感器的叶尖间隙及叶尖定时测量系统 |
| 4.1 系统组成 |
| 4.2 叶尖间隙测量的优化 |
| 4.2.1 电路幅相不平衡 |
| 4.2.2 传输路径相位补偿 |
| 4.2.3 测量频率动态调节 |
| 4.3 叶尖定时信号处理方法的优化 |
| 4.4 微波传感器的标定 |
| 4.4.1 叶片与传感器相对位置 |
| 4.4.2 叶尖间隙传感器标定方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 实验 |
| 5.1 叶尖间隙标定与测量 |
| 5.1.1 传感器标定 |
| 5.1.2 叶尖间隙测量 |
| 5.2 与光纤叶尖定时测量系统对比 |
| 5.2.1 光纤叶尖定时测量系统 |
| 5.2.2叶尖定时测量实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（3）微波在损耗媒质中的传播特性研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 微波物理特性介绍 |
| 1.2 电磁波与损耗媒质相互作用研究概况 |
| 1.3 问题的提出及本论文的工作简介 |
| 第2章 微波与损耗媒质的相互作用研究 |
| 2.1 微波传播的理论基础 |
| 2.2 微波与人体的相互作用 |
| 2.3 微波与碳的相互作用 |
| 第3章 基于微波与碳相互作用关系的测量系统 |
| 3.1 测量系统简介 |
| 3.2 系统中部分器件简介 |
| 3.3 测量系统的电路设计 |
| 3.4 基于 ARM 的测量数据后处理电路设计 |
| 第4章 测量系统的软件设计 |
| 4.1 基于 ARM 数据处理部分的软件设计 |
| 4.2 基于虚拟仪器的软件部分设计 |
| 4.3 微波相位测量法虚拟仪器的开发总体方案 |
| 第5章 测量系统的实验室验证 |
| 5.1 实验测量系统简述 |
| 5.2 实验条件介绍 |
| 5.3 实际的测量结果 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录 B 软件设计部分 C/C++程序 |
（4）亚十飞秒兆电子伏超快电子衍射关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 时空分辨探测技术 |
| 1.1.1 X射线和电子的发现 |
| 1.1.2 飞秒激光与超快时空探测工具的发展 |
| 1.1.3 ke V UED的发展及其时间分辨率优化 |
| 1.2 兆伏特超快电子衍射 |
| 1.2.1 兆伏特超快电子衍射的提出和验证 |
| 1.2.2 兆伏特超快电子衍射的发展和应用 |
| 1.3 兆伏特超快电子衍射的分辨率优化 |
| 1.3.1 相对论电子的束流压缩 |
| 1.4 本论文开展的主要工作 |
| 1.4.1 主要内容 |
| 1.4.2 主要创新点和意义 |
| 第二章 兆伏特超快电子衍射系统 |
| 2.1 核心子系统 |
| 2.1.1 飞秒激光系统 |
| 2.1.2 光阴极微波电子枪 |
| 2.1.3 高稳定度微波源 |
| 2.2 支撑子系统 |
| 2.2.1 多功能样品室 |
| 2.2.2 电子探测系统 |
| 2.2.3 电子能量测量系统 |
| 2.3 兆伏特超快电子衍射系统的时间分辨率分析 |
| 2.3.1 时间分辨率的定义 |
| 2.3.2 影响时间分辨率的因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 微波聚束腔压缩产生亚十飞秒电子束的研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 速度压缩原理与数值模拟 |
| 3.2.1 速度压缩基本原理 |
| 3.2.2 C波段微波聚束腔的设计加工与测试 |
| 3.3 亚十飞秒电子束的获得与测量 |
| 3.3.1 C波段偏转腔 |
| 3.3.2 同源C波段聚束腔和偏转腔系统 |
| 3.3.3 亚十飞秒电子束的产生与测量结果 |
| 3.4 微波聚束腔引起的飞行时间抖动加剧 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 兆电子伏电子束的飞行时间测量方法研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 基于铌酸锂的单周期强场太赫兹源研究 |
| 4.2.1 基于铌酸锂的太赫兹源的基本原理 |
| 4.2.2 太赫兹源光学系统设计与测试 |
| 4.3 基于亚波长狭缝的太赫兹条纹相机 |
| 4.3.1 太赫兹场在亚波长结构中的场增强 |
| 4.3.2 亚波长狭缝的太赫兹条纹相机对电子束的偏转 |
| 4.3.3 亚十飞秒兆电子伏电子束的到达时间测量 |
| 4.4 基于介质管的太赫兹示波器 |
| 4.4.1 太赫兹介质波导偏转腔 |
| 4.4.2 太赫兹示波器的设计 |
| 4.4.3 太赫兹示波器的应用 |
| 4.5 基于电子能量的飞行时间测量 |
| 4.5.1 基于能量的时间矫正原理 |
| 4.5.2 基于能量的时间矫正的实验结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 低飞行时间抖动超短兆伏特电子束产生方法的探索 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 尾场太赫兹压缩 |
| 5.2.1 介质管中束流驱动的太赫兹尾场 |
| 5.2.2 尾场太赫兹的速度压缩实验设计 |
| 5.2.3 束流驱动的尾场太赫兹测量 |
| 5.2.4 束流驱动的尾场速度压缩结果 |
| 5.2.5 尾场压缩和微波压缩的时间抖动对比 |
| 5.3 太赫兹电子束切片 |
| 5.3.1 太赫兹电子束切片原理 |
| 5.3.2 太赫兹电子束切片的原理验证实验 |
| 5.3.3 太赫兹切片后的脉宽 |
| 5.3.4 太赫兹切片后的能量抖动 |
| 5.4 外注入太赫兹速度压缩 |
| 5.4.1 太赫兹介质偏转腔中的纵向电场 |
| 5.4.2 太赫兹介质管速度压缩实验设计和加速分量测量 |
| 5.4.3 太赫兹介质偏转腔法速度压缩的验证和优化 |
| 5.4.4 太赫兹介质偏转腔法速度压缩的最短脉宽和飞行时间抖动测量 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 兆伏特超快电子衍射的实验研究 |
| 6.1 电子衍射基本理论 |
| 6.1.1 电子的波动性 |
| 6.1.2 晶体衍射理论 |
| 6.2 兆伏特超快电子衍射的基本实验方法介绍 |
| 6.2.1 样品制备 |
| 6.2.2 超高时间分辨Me V UED实验 |
| 6.2.3 标准样品:单晶金薄膜的结构动力学实验结果 |
| 6.3 飞行时间矫正的原理验证实验 |
| 6.3.1 实验方法 |
| 6.3.2 飞行时间矫正方法的动态实验验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（5）基于微波光子技术的宽带微波源相位噪声测量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微波信号源相位噪声测量技术研究的意义 |
| 1.2 微波源相位噪声测量技术的国内外研究现状 |
| 1.3 基于微波光子技术的相位噪声测量系统的关键技术 |
| 1.4 本文的内容安排 |
| 第二章 微波源的相位噪声及其传统的测量方法 |
| 2.1 相位噪声 |
| 2.2 常用的微波源相位噪声测量方法 |
| 2.2.1 直接频谱技术 |
| 2.2.2 鉴相技术 |
| 2.2.3 鉴频技术 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于光纤延时的微波源相位噪声测量技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于延时线的相位噪声测量技术 |
| 3.3 基于光延时的相位噪声测量系统 |
| 3.3.1 基本原理 |
| 3.3.2 基于光纤延时的相位噪声测量系统的校准 |
| 3.3.3 基于光延时的相位噪声测量系统的噪声基底 |
| 3.3.4 实验结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于微波光子技术的宽带相位噪声测量技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于微波光子移相技术的微波源相位噪声测量系统 |
| 4.2.1 微波光子移相技术 |
| 4.2.2 基于微波光子移相技术的相位噪声测量方案的原理分析 |
| 4.2.3 实验结果及分析 |
| 4.2.4 实验小结 |
| 4.3 基于微波光子下变频技术的微波源相位噪声测量系统 |
| 4.3.1 基于级联光电调制器的微波下变频器 |
| 4.3.2 基于微波光子下变频技术的相位噪声测量方案的原理分析 |
| 4.3.3 实验结果及分析 |
| 4.3.4 实验小结 |
| 4.4 基于微波光子技术的微波源相位噪声测量系统 |
| 4.4.1 基于微波光子技术的相位噪声测试方案的原理分析 |
| 4.4.2 试验结果及分析 |
| 4.4.3 实验小结 |
| 4.5 基于双通道互相关技术的微波源相位噪声测量系统 |
| 4.5.1 双通道互相关的基本原理分析 |
| 4.5.2 基于双通道互相关技术的相位噪声测试系统 |
| 4.5.3 微波源相位噪声测试仪研制 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（6）超导电路量子电动力学系统的调控与读取（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本文的结构 |
| 1.2 量子计算的基本概念 |
| 1.2.1 量子比特 |
| 1.2.2 单量子比特门操作 |
| 1.2.3 量子测量 |
| 1.2.4 密度矩阵 |
| 1.2.5 多量子比特及其门操作 |
| 1.2.6 量子纠缠和贝尔态 |
| 1.3 超导量子比特 |
| 1.3.1 Divincenzo判据与超导量子比特的优势 |
| 1.3.2 电荷比特 |
| 1.3.3 磁通比特 |
| 1.3.4 相位比特 |
| 1.3.5 超导量子比特的信息读取 |
| 1.3.6 量子比特的退相干 |
| 第二章 电路量子电动力学系统 |
| 2.1 微波谐振腔 |
| 2.1.1 LCR谐振电路与谐振腔的量子化 |
| 2.1.2 矩形波导谐振腔 |
| 2.1.3 矩形波导谐振腔的清洗和校准 |
| 2.1.4 平面波导谐振腔 |
| 2.2 谐振腔中的人工原子 |
| 2.3 谐振腔和量子比特耦合系统 |
| 第三章 测量系统 |
| 3.1 低温部分测量系统 |
| 3.1.1 稀释制冷机 |
| 3.1.2 微波信号的衰减和滤波 |
| 3.1.3 微波开关 |
| 3.1.4 微波信号的放大和噪声抑制 |
| 3.1.5 直流信号的滤波 |
| 3.1.6 红外滤波器和红外屏蔽盒 |
| 3.2 室温部分测量系统 |
| 3.2.1 量子比特调控信号的产生 |
| 3.2.2 读取信号的处理 |
| 3.3 计算机信号处理 |
| 3.4 电路量子电动力学系统的读取方法 |
| 3.4.1 色散测量 |
| 3.4.2 亮态测量 |
| 第四章 二能级系统 |
| 4.1 外场作用下的二能级模型与拉比振荡 |
| 4.2 量子比特的退相干测量 |
| 4.2.1 能量弛豫时间 |
| 4.2.2 拉姆齐干涉与纯退相位时间 |
| 4.2.3 自旋回波与退相位时间 |
| 4.3 量子层析 |
| 第五章 三能级系统 |
| 5.1 外场作用下的三能级模型 |
| 5.2 暗态与相干粒子数囚禁 |
| 5.3 奥特勒-汤尼斯劈裂与电磁感应的透明 |
| 第六章 总结与展望 |
| 附录A QUTIP数值模拟 |
| A.1 暗态数值模拟 |
| A.2 AT劈裂数值模拟 |
| 附录B MATLAB仪器控制 |
| B.1 SRS620计数器的MATLAB控制程序 |
| B.2 AWG5014任意波发生器MATLAB控制程序 |
| B.2.1 波形写入程序 |
| B.2.2 波形载入程序 |
| 参考文献 |
| 简历与科研成果 |
| 致谢 |
（7）基于光纤背向散射的高空间分辨率分布式光纤传感技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究目的及意义 |
| 1.2 光纤传感技术概述 |
| 1.2.1 单点式光纤传感器 |
| 1.2.2 阵列式光纤传感器 |
| 1.2.3 分布式光纤传感器 |
| 1.3 分布式光纤传感技术的研究现状 |
| 1.3.1 基于瑞利散射的传感系统 |
| 1.3.2 基于布里渊散射的传感系统 |
| 1.3.3 基于拉曼散射的传感系统 |
| 1.4 本论文主要内容和结构安排 |
| 第二章 光纤中的瑞利和布里渊散射及其传感机理 |
| 2.1 光纤中的瑞利散射以及OFDR的工作原理 |
| 2.1.1 光纤中的瑞利散射 |
| 2.1.2 OFDR工作原理 |
| 2.1.3 OFDR中的相位噪声 |
| 2.1.4 基于OFDR的分布式温度/应变传感技术 |
| 2.2 光纤中的布里渊散射及其传感机理 |
| 2.2.1 自发布里渊散射(SpBS) |
| 2.2.2 受激布里渊散射(SBS) |
| 2.2.3 基于布里渊散射效应的传感机理 |
| 2.3 布里渊光相关域分析仪(BOCDA)的工作原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于频率啁啾放大和相位噪声补偿的OFDR系统 |
| 3.1 基于频率啁啾放大的高性能扫频光源 |
| 3.1.1 两种光扫频的实现方法 |
| 3.1.2 高阶边带调制技术 |
| 3.1.3 注入锁定技术消除边带混叠 |
| 3.1.4 基于四波混频效应的频率啁啾放大技术 |
| 3.1.5 大范围高线性度扫频光源的性能分析 |
| 3.2 OFDR系统中的相位噪声补偿 |
| 3.2.1 附加干涉仪法 |
| 3.2.2 光纤延迟环路法 |
| 3.2.3 快速扫频法 |
| 3.3 长距离高空间分辨率OFDR的实现及其应用 |
| 3.3.1 面向光纤网络健康监测的OFDR系统 |
| 3.3.2 基于OFDR的分布式温度/应变传感系统 |
| 3.4 基于高性能扫频光源的光谱测量系统 |
| 3.4.1 扫频光谱测量系统的工作原理 |
| 3.4.2 扫频光谱测量系统的实验框图及测量结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于BOCDA的高性能分布式温度/应变传感系统 |
| 4.1 频率啁啾放大技术在光相关域反射仪(OCDR)中的应用 |
| 4.1.1 OCDR工作原理 |
| 4.1.2 基于频率啁啾放大的OCDR系统 |
| 4.2 频率啁啾放大技术在BOCDA中的应用 |
| 4.2.1 基于频率啁啾放大的BOCDA系统 |
| 4.2.2 基于频率啁啾放大和相位差分探测的BOCDA系统 |
| 4.3 基于凸度提取算法的BOCDA系统 |
| 4.3.1 凸度提取算法仿真分析 |
| 4.3.2 凸度提取算法实验验证 |
| 4.3.3 凸度提取算法在动态BOCDA系统中的应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 动态BOCDA系统 |
| 5.1 基于注入锁定技术的动态BOCDA系统 |
| 5.1.1 BOCDA系统测量速度的限制因素 |
| 5.1.2 基于注入锁定技术的动态BOCDA系统 |
| 5.1.3 动态BOCDA系统测量结果 |
| 5.2 单端动态BOCDA系统 |
| 5.2.1 单端动态BOCDA系统的工作原理 |
| 5.2.2 单端动态BOCDA系统测量准确度分析 |
| 5.2.3 基于单端BOCDA系统的动态应变测量 |
| 5.2.4 动态BOCDA系统测量速度的限制因素 |
| 5.3 双斜率辅助BOCDA(DSA-BOCDA)系统 |
| 5.3.1 DSA-BOCDA系统工作原理 |
| 5.3.2 DSA-BOCDA系统实验结果 |
| 5.3.3 DSA-BOCDA系统限制因素的讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 附录 高性能微波光子传感系统研究 |
| S.1 高性能阵列式线性啁啾光栅(LCFBG)传感系统 |
| S.1.1 LCFBG传感系统的工作原理 |
| S.1.2 LCFBG传感系统的测量结果 |
| S.2 基于微波相移测量的高性能扭曲传感器 |
| S.2.1 高性能光纤扭曲传感器的工作原理 |
| S.2.2 高性能光纤扭曲传感器的测量结果 |
| S.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间科研成果 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（8）超导量子器件的制备和操控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 量子计算的发展 |
| 1.2 量子计算的基本概念 |
| 1.3 本文的结构 |
| 第二章 超导量子电路 |
| 2.1 微波谐振腔 |
| 2.1.1 LC谐振子的量子化 |
| 2.1.2 传输线谐振腔和三维谐振腔 |
| 2.2 超导量子比特 |
| 2.2.1 约瑟夫森结 |
| 2.2.2 超导量子比特的分类 |
| 2.2.3 Transmon量子比特 |
| 2.3 电路量子电动力学 |
| 2.4 量子态的测量 |
| 第三章 超导量子器件的制备 |
| 3.1 超导量子比特的制备 |
| 3.1.1 基片处理 |
| 3.1.2 共面波导制备 |
| 3.1.3 约瑟夫森结制备 |
| 3.1.4 切片剥离焊线 |
| 3.1.5 小结 |
| 3.2 约瑟夫森参量放大器的设计与制备 |
| 3.2.1 参量放大器 |
| 3.2.2 约瑟夫森参量放大器 |
| 3.2.3 IMPA的设计 |
| 3.2.4 制备流程 |
| 3.3 EBL曝光模拟和大十字结工艺 |
| 3.3.1 EBL曝光模拟 |
| 3.3.2 大十字结工艺 |
| 3.4 样品盒设计 |
| 3.4.1 三维谐振腔设计 |
| 3.4.2 平面量子比特样品盒设计 |
| 第四章 测量系统 |
| 4.1 制冷机系统 |
| 4.1.1 稀释制冷机 |
| 4.1.2 低温和滤波 |
| 4.2 室温测量系统 |
| 4.2.1 仪器的设置 |
| 4.2.2 混频技术 |
| 4.2.3 解调技术 |
| 4.3 测量程序系统 |
| 4.3.1 几种测量程序包 |
| 4.3.2 QuLab测量扩展包 |
| 4.3.3 波形的产生和处理 |
| 第五章 应用直接数字合成技术操控超导量子比特 |
| 5.1 实验设置 |
| 5.2 波形编辑 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.4 采样率讨论 |
| 5.5 结论 |
| 第六章 基于多周期LZS干涉的量子态传输 |
| 6.1 Landau-Zener-Stuckelberg干涉原理 |
| 6.1.1 Landau-Zener跃迁 |
| 6.1.2 Stuckelberg相位 |
| 6.2 多周期LZS干涉量子态传输 |
| 6.2.1 理论模型 |
| 6.2.2 实验设置 |
| 6.2.3 实验与模拟结果分析 |
| 6.2.4 结论 |
| 第七章 总结与展望 |
| 附录A 两腔三维谐振腔工程图 |
| 附录B Wavedata波形模块部分代码 |
| 参考文献 |
| 简历与科研成果 |
| 致谢 |
（9）基于叶尖定时和双频激光相位测距的叶尖间隙测量技术（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 旋转机械叶片叶尖间隙测量技术的研究背景、意义和难点 |
| 1.1.1 叶片叶尖间隙测量技术的研究背景及意义 |
| 1.1.2 叶片叶尖间隙测量技术的研究难点 |
| 1.2 旋转机械叶片叶尖间隙测量技术的国内外现状及研究趋势 |
| 1.2.1 叶片叶尖间隙测量技术的国内外现状 |
| 1.2.2 叶片叶尖间隙测量技术的研究趋势 |
| 1.3 主要研究内容和创新点 |
| 1.3.1 本文主要研究内容 |
| 1.3.2 本文关键技术和创新点 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 基于全光纤叶尖定时原理的叶尖间隙测量系统 |
| 2.1 激光测距技术和光纤传感技术 |
| 2.1.1 激光测距技术 |
| 2.1.2 激光三角法测距技术 |
| 2.1.3 光纤传感技术 |
| 2.2 叶尖定时叶尖间隙测量系统模型 |
| 2.3 叶尖定时叶尖间隙测量的关键技术和系统构成 |
| 2.3.1 光纤束式叶尖定时传感器设计 |
| 2.3.2 叶尖定时传感器测头布局设计 |
| 2.3.3 超小型光纤准直器设计 |
| 2.3.4 光电探测 |
| 2.3.5 转速同步传感器设计 |
| 2.4 叶尖定时叶尖间隙测量系统的优势 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 系统测量误差分析和改进 |
| 3.1 影响系统测量精度的主要因素 |
| 3.2 测头偏移对测量精度的影响及改进技术 |
| 3.3 缩小出射光束直径技术 |
| 3.4 系统精度潜力分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 叶尖定时叶尖间隙测量系统实验数据分析和讨论 |
| 4.1 高速旋转叶片实验平台和叶尖定时测振系统 |
| 4.1.1 高速旋转叶片实验平台 |
| 4.1.2 叶尖定时测振系统 |
| 4.2 叶尖定时叶尖间隙测量实验 |
| 4.3 讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于双频激光相位测距的叶尖间隙测量系统优化 |
| 5.1 同频串扰分析及优化设计 |
| 5.2 双路光纤传输比相的叶尖间隙测量实验 |
| 5.3 讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）基于大频差双频激光的旋转叶片叶尖间隙测量技术（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 大型旋转机械叶片叶尖间隙检测技术背景及研究意义 |
| 1.2 叶尖间隙测量的驱动力和挑战性 |
| 1.2.1 叶尖间隙测量的驱动力 |
| 1.2.2 叶尖间隙测量的挑战性 |
| 1.3 叶尖间隙测量技术的研究现状和发展趋势 |
| 1.3.1 国内外研究现状分析 |
| 1.3.2 叶尖间隙测量技术发展趋势 |
| 1.4 本文的主要研究内容和关键技术 |
| 1.4.1 本文主要研究内容 |
| 1.4.2 关键技术与创新点 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 基于大频差双频激光的叶尖间隙测量方法 |
| 2.1 激光相位法测距技术介绍 |
| 2.1.1 激光测距技术 |
| 2.1.2 激光相位测距的基本原理 |
| 2.2 基于双频激光的叶尖间隙测量系统模型 |
| 2.3 系统关键技术和构成 |
| 2.3.1 双频激光光源的选择 |
| 2.3.2 拍波信号光纤传输结构设计 |
| 2.3.3 高频弱光信号检测和下变频处理 |
| 2.3.4 高精度数字相位检测算法 |
| 2.4 测量系统的特点和优势 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 测量系统的误差模型及仿真分析 |
| 3.1 影响系统测量精度的主要因素分析 |
| 3.1.1 载波频率误差对测量的影响 |
| 3.1.2 系统光路误差对测量的影响 |
| 3.1.3 相位误差对测量精度的影响 |
| 3.2 误差模型建立和仿真分析 |
| 3.2.1 量化噪声导致的相位误差 |
| 3.2.2 串扰噪声引入的相位误差 |
| 3.2.3 一定信噪比下apFFT 的测相误差 |
| 3.3 可提高系统测量精度的技术手段分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 叶尖间隙测量系统详细设计 |
| 4.1 前端光学系统及传感头设计 |
| 4.1.1 激光光源与光纤的耦合 |
| 4.1.2 传感头结构设计 |
| 4.1.3 探测器匹配接收结构 |
| 4.2 电路系统设计 |
| 4.2.1 APD 偏置电源设计 |
| 4.2.2 LNA 设计及级联 |
| 4.2.3 本振(LO)电路设计 |
| 4.2.4 混频及带通滤波电路设计 |
| 4.3 采集卡及上位机软件设计 |
| 4.3.1 高速采集卡 |
| 4.3.2 上位机程序设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 实验数据分析和讨论 |
| 5.1 高速旋转叶片实验平台的搭建 |
| 5.2 空间双路比相的叶尖间隙测量实验 |
| 5.3 单路光纤传输比相的间隙测量实验 |
| 5.3.1 拍波信号光纤传输对信号功率的影响 |
| 5.3.2 高增益LNA 级联放大性能 |
| 5.3.3 高频电磁屏蔽性能 |
| 5.3.4 系统联调实验 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
四、评微波相位测量系统（论文参考文献）
- [1]基于微波相位法的叶尖间隙在线测量技术研究[D]. 杨季三. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [2]基于微波传感的叶尖间隙及叶尖定时测量方法研究[D]. 张济龙. 天津大学, 2017(06)
- [3]微波在损耗媒质中的传播特性研究及应用[D]. 董卉慎. 湖南大学, 2007(05)
- [4]亚十飞秒兆电子伏超快电子衍射关键技术研究[D]. 赵凌荣. 上海交通大学, 2019(06)
- [5]基于微波光子技术的宽带微波源相位噪声测量研究[D]. 朱登建. 南京航空航天大学, 2016(03)
- [6]超导电路量子电动力学系统的调控与读取[D]. 刘宇浩. 南京大学, 2016(08)
- [7]基于光纤背向散射的高空间分辨率分布式光纤传感技术研究[D]. 王彬. 上海交通大学, 2020(01)
- [8]超导量子器件的制备和操控[D]. 李志远. 南京大学, 2019(01)
- [9]基于叶尖定时和双频激光相位测距的叶尖间隙测量技术[D]. 王凯. 天津大学, 2014(05)
- [10]基于大频差双频激光的旋转叶片叶尖间隙测量技术[D]. 叶德超. 天津大学, 2012(07)