十米长基线双频激光干涉测距演示系统搭建与实验研究

十米长基线双频激光干涉测距演示系统搭建与实验研究

论文摘要

空间激光测距指用激光束作为信息载体测量位于太空中的物体间的绝对距离或相对位移,空间激光测距技术可以用于卫星定轨、深空探测、星间光通信、基础物理前沿研究等方面。开展基于光学外差干涉原理的高精度空间激光测距技术研究将开辟基础物理研究领域以及大地测量领域的新方向。由美、德科学家主导的空间引力波探测计划(LISA)以及下一代全球重力场测量计划(GRACE Follow on)均拟采用激光干涉测距技术,并计划于2012年发射单颗试验卫星(LISA Pathfinder),对空间激光干涉测距技术中的核心载荷进行空间飞行验证。开展基于光学外差检测原理的高精度空间激光干涉测距技术研究将紧跟当前国际上纳米、皮米量级测量技术的发展趋势,不仅对提高我国精密测量技术水平具有极大的促进作用,还将为我国空间技术与基础科学参与国际竞争提供契机。本论文就零差锁相应答式空间激光干涉测距方案展开论述,给出星间测速及测距原理的公式推导,并对外差激光干涉测距系统中存在的主要误差来源进行评估。为构建十米长基线激光测距演示系统,设计了实际测量系统中需要的光、机、电等关键技术单元模块。经过调试后,该套激光干涉测距演示系统在引力中心的山洞实验室内实现十米长测量基线时,位移分辨率好于5nm的实验结果。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 引言
  • 1.1 背景介绍
  • 1.2 主要研究内容
  • 2 空间激光干涉测距方案论证及系统误差分析
  • 2.1 空间激光干涉测距方案设计
  • 2.2 激光干涉测距系统主要误差来源
  • 2.3 十米长基线测距演示系统方案论证
  • 2.4 本章小结
  • 3 十米外差激光干涉测距演示系统设计
  • 3.1 十米激光测距仪光路设计与分析
  • 3.2 机械调整固定架设计
  • 3.3 十米演示系统真空系统设计
  • 3.4 光电信号转换及数据处理模块设计
  • 3.5 本章小结
  • 4 十米激光测距系统实验研究
  • 4.1 十米激光测距演示系统组成
  • 4.2 纳米定位平台比对测量
  • 4.3 引力中心山洞实验室环境测试
  • 4.4 十米激光测距系统位移分辨率测试
  • 4.5 本章小结
  • 5 总结与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录1 攻读学位期间发表论文目录
  • 附录2 延时自外差法线宽测量原理
  • 附录3 光学棱镜固定架
  • 附录4 光电转换电路原理图
  • 相关论文文献

    • [1].自制“磁吸式电学实验演示系统”[J]. 实验教学与仪器 2016(12)
    • [2].计算机图形学算法演示系统的设计与实现[J]. 计算机教育 2015(19)
    • [3].土地利用规划决策与演示系统研究综述[J]. 安徽农业科学 2011(16)
    • [4].多媒体电子地图集演示系统的设计与实现[J]. 测绘科学 2008(06)
    • [5].交互的精彩——基于投影的交互式演示系统[J]. 微电脑世界 2008(03)
    • [6].装备与多媒体交互演示系统的设计及应用[J]. 中国现代教育装备 2019(05)
    • [7].交互演示系统的制作[J]. 现代电子技术 2008(06)
    • [8].基于全球航行的海洋气象演示系统设计[J]. 舰船电子工程 2019(01)
    • [9].魔幻立体广告演示系统[J]. 科技创新导报 2016(17)
    • [10].一种基于矢量式图形的激光演示系统设计[J]. 电子技术与软件工程 2018(21)
    • [11].基于网络平台下赫夫曼树演示系统课件的设计与实现[J]. 电脑知识与技术 2017(04)
    • [12].一种燃气灶安全操作虚拟演示系统的设计[J]. 微型机与应用 2017(08)
    • [13].基于网络安全的攻防演示系统[J]. 数码世界 2020(04)
    • [14].复杂设备的三维结构交互式演示系统开发——以焦炉为例[J]. 中国现代教育装备 2013(07)
    • [15].火电厂循环水处理监控演示系统设计与开发[J]. 黑龙江电力 2011(01)
    • [16].基于多自由度机械手的茶艺流程演示系统[J]. 自动化应用 2016(11)
    • [17].数字图像处理演示系统的设计与实现[J]. 福建电脑 2011(11)
    • [18].一种陆地车辆对抗演示系统设计[J]. 计算机测量与控制 2011(12)
    • [19].“栈”结构算法演示系统的设计与实现[J]. 福建电脑 2009(06)
    • [20].核电站地震监测沙盘模型演示系统的研制[J]. 电子世界 2019(16)
    • [21].面向卓越工程师的飞机性能辅助计算演示系统开发与应用[J]. 实验技术与管理 2016(02)
    • [22].基于课堂教学资源整合的形变效果演示系统[J]. 中学物理 2017(23)
    • [23].数码印刷机虚拟演示系统的设计与制作[J]. 包装工程 2014(07)
    • [24].基于虚拟现实技术的三维矿井漫游演示系统开发与应用[J]. 中国煤炭 2013(03)
    • [25].汉诺塔算法演示系统的设计与实现[J]. 现代计算机(专业版) 2011(24)
    • [26].飞机气动性能辅助计算演示系统设计[J]. 实验技术与管理 2017(02)
    • [27].双层卫星光网络半实物仿真演示系统设计[J]. 光通信技术 2008(10)
    • [28].储蓄管理演示系统的设计与实现[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊) 2015(03)
    • [29].基于物联网技术的智能家居演示系统[J]. 物联网技术 2014(09)
    • [30].基于多点触摸的互动演示系统[J]. 计算机光盘软件与应用 2012(22)

    标签:;  ;  ;  

    十米长基线双频激光干涉测距演示系统搭建与实验研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢