發(fā)布時(shí)間：2021-07-28 03:08

　　隨著激光燃燒診斷技術(shù)的不斷發(fā)展,該技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于多種燃燒學(xué)關(guān)鍵參數(shù)的測(cè)量當(dāng)中。在這些測(cè)量技術(shù)中相干反斯托克斯拉曼散射（Coherent Anti-Stokes Raman Scattering簡(jiǎn)稱CARS）技術(shù)由于其具有測(cè)量準(zhǔn)確、信噪比高等優(yōu)勢(shì)而被廣泛的應(yīng)用于燃燒流、非燃燒流的溫度、組分濃度、壓力等重要參數(shù)的測(cè)量當(dāng)中。而近年來(lái)隨著飛秒激光技術(shù)的發(fā)展,飛秒CARS由于其具有高重頻、低干擾等優(yōu)勢(shì)而被廣泛關(guān)注。結(jié)合先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等先進(jìn)動(dòng)力裝置研究中對(duì)受限空間、大溫度動(dòng)態(tài)范圍條件下迫切的高時(shí)空分辯溫度測(cè)量需求,本文重點(diǎn)開展了基于飛秒/皮秒混合CARS技術(shù)的受限空間溫度測(cè)量理論和實(shí)驗(yàn)研究工作�；陲w秒CARS自身時(shí)域敏感特性,采用時(shí)域非線性光學(xué)模型對(duì)飛秒CARS進(jìn)行了理論描述。針對(duì)現(xiàn)有飛秒CARS模型對(duì)受限空間影響的輸入脈沖特性未充分考慮的問(wèn)題,在時(shí)域非線性光學(xué)模型中加入對(duì)輸入脈沖延時(shí)抖動(dòng)、輸入脈沖啁啾等參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)后的模型實(shí)現(xiàn)了對(duì)受限空間條件下窗口材料色散、脈沖延時(shí)抖動(dòng)等效應(yīng)的理論描述。并對(duì)CARS燃燒診斷測(cè)量中的主要測(cè)量對(duì)象氣體雙原子分子的拉曼躍遷模型進(jìn)行了理論論述,... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：158 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
        1.1.1 燃燒與溫度測(cè)量
        1.1.2 激光燃燒診斷測(cè)溫面臨的需求與挑戰(zhàn)
    1.2 相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)技術(shù)簡(jiǎn)述
        1.2.1 CARS技術(shù)基本原理
        1.2.2 納秒CARS技術(shù)在激光燃燒測(cè)量中的應(yīng)用與研究進(jìn)展
        1.2.3 納秒CARS燃燒診斷技術(shù)的局限
    1.3 飛秒CARS技術(shù)在燃燒診斷領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)展
        1.3.1 時(shí)間分辨飛秒CARS(TR–CARS)
        1.3.2 啁啾探測(cè)脈沖飛秒CARS(CPP-CARS)
        1.3.3 飛秒/皮秒混合CARS技術(shù)研究進(jìn)展
    1.4 飛秒CARS燃燒診斷技術(shù)研究進(jìn)展分析
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 含輸入脈沖特性的改進(jìn)飛秒CARS模型及飛秒CARS仿真計(jì)算
    2.1 引言
    2.2 CARS非線性光學(xué)模型
        2.2.1 CARS非線性光學(xué)模型的頻域描述
        2.2.2 CARS非線性光學(xué)模型的時(shí)域描述
    2.3 雙原子氣體分子拉曼躍遷模型
        2.3.1 雙原子分子振轉(zhuǎn)能量
        2.3.2 拉曼躍遷頻率
        2.3.3 拉曼躍遷線強(qiáng)度
        2.3.4 拉曼線寬
        2.3.5 拉曼時(shí)域響應(yīng)函數(shù)
    2.4 輸入脈沖時(shí)頻域特性的理論描述及飛秒CARS理論仿真計(jì)算
        2.4.1 延時(shí)抖動(dòng)的理論描述
        2.4.2 超快激光脈沖自身時(shí)頻域特征的理論描述
        2.4.3 三種飛秒CARS實(shí)現(xiàn)方式間的區(qū)別
        2.4.4 三種飛秒CARS理論仿真計(jì)算及其數(shù)據(jù)擬合程序
    2.5 本章小結(jié)
第3章 輸入脈沖時(shí)頻域特性對(duì)飛秒/皮秒混合CARS測(cè)溫影響分析
    3.1 引言
    3.2 泵浦斯托克斯脈沖特性對(duì)CARS測(cè)溫影響
        3.2.1 斯托克斯延時(shí)對(duì)CARS測(cè)溫的影響
        3.2.2 泵浦及斯托克斯脈沖的脈寬及啁啾系數(shù)對(duì)CARS測(cè)溫的影響
    3.3 探測(cè)脈沖特性對(duì)CARS測(cè)溫影響
        3.3.1 探測(cè)脈沖寬度對(duì)CARS測(cè)溫的影響
        3.3.2 探測(cè)脈沖延時(shí)及啁啾對(duì)CARS測(cè)溫的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 輸入脈沖特性對(duì)純轉(zhuǎn)動(dòng)飛秒/皮秒混合CARS測(cè)量影響實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 脈寬壓縮裝置設(shè)計(jì)與搭建
        4.2.1 二次諧波線寬壓縮裝置原理簡(jiǎn)述
        4.2.2 SHBC裝置中衍射光柵的選擇及其光路設(shè)計(jì)
        4.2.3 和頻晶體參數(shù)選擇
        4.2.4 SHBC裝置搭建與輸出特性
    4.3 受限空間純轉(zhuǎn)動(dòng)飛秒/皮秒混合CARS實(shí)驗(yàn)研究
        4.3.1 純轉(zhuǎn)動(dòng)飛秒/皮秒混合CARS實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)述
        4.3.2 受限空間內(nèi)純轉(zhuǎn)動(dòng)飛秒/皮秒混合CARS光譜測(cè)量
    4.4 窗口色散條件對(duì)純轉(zhuǎn)動(dòng)飛秒/皮秒混合CARS光譜的影響
        4.4.1 泵浦、斯托克斯脈沖啁啾對(duì)純轉(zhuǎn)動(dòng)飛秒/皮秒混合CARS光譜影響
        4.4.2 探測(cè)脈沖啁啾對(duì)純轉(zhuǎn)動(dòng)飛秒/皮秒混合CARS光譜影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 純轉(zhuǎn)動(dòng)飛秒/皮秒混合CARS溫度測(cè)量實(shí)驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 密閉溫控氣室簡(jiǎn)介
        5.2.1 密閉溫控氣室結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵參數(shù)
        5.2.2 密閉氣室溫度控制及測(cè)量
    5.3 受限空間條件下溫度測(cè)量實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 壓力對(duì)受限空間條件下飛秒/皮秒混合CARS測(cè)溫影響
        5.3.2 受限空間條件下純轉(zhuǎn)動(dòng)飛秒/皮秒混合CARS測(cè)溫實(shí)驗(yàn)
    5.4 高溫燃燒條件下溫度測(cè)量測(cè)試實(shí)驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3307080