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一种远程集成萨格纳克干涉仪的设计，该干涉仪通过使用激光和有效光学元件产生窄带导波，以检测板材中出现的缺陷

DOI：10.1016/j.optlastec.2019.105923 期刊：Optics & Laser Technology 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 对于无法在表面安装传感器或试件处于运动状态的检测场景，激光导波（GW）成为唯一可行的检测手段。然而常规激光激发的导波具有宽频特性，导致在激发目标导波模式的同时，也会同步产生大量非目标导波模式。这些杂散导波与缺陷反射信号相互叠加，使得反射导波信号呈现混沌状态，极大增加了缺陷反射信号识别的难度。为此学界投入大量研究，通过空间调制激光光斑来发射窄带导波以抑制非目标模式。现有窄带导波生成技术包括狭缝掩模法、衍射光栅法、柱面透镜阵列法以及激光干涉法，但各方法均存在固有缺陷。最新研究成果——集成光学马赫-曾德尔系统（IOMZ）（J. Chen等，《光学快报》42卷4255页，2017年）通过脉冲激光与光学系统设计，成功在铝板中激发了目标兰姆波窄带模式。虽然证实了该系统生成窄带导波的能力，但伴随产生的显著噪声导致接收信号信噪比（SNR）偏低。本研究提出新型集成萨格纳克干涉仪光学系统（SIOS），能有效抑制非目标噪声并显著提升反射导波信噪比。对比实验表明SIOS性能优于IOMZ，实验证实该系统在远程无损检测领域具有重要应用前景。
作者： K. Ng，Peter W. Tse
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

设计一个远程集成的萨格纳克干涉仪，通过使用激光和有效光学元件产生窄带导波，以检测板材中出现的缺陷。

研究成果

所提出的SIOS系统能够生成窄带导波模式，用于检测铝板中的缺陷。该系统可产生类似狭缝掩模生成的激光辅助图案（LAP），并为用户提供更高的灵活性来调整线数和线宽。SIOS克服了先前报道的IOMZ方法的缺点，包括难以匹配两束发射激光以实现等光程，以及所创建光学线阵列中线宽不均匀的问题。与IOMZ生成的导波信号相比，SIOS产生的导波信号具有更高能量，在检测缺陷反射时灵敏度更高。

研究不足

该研究未提及所提出的SIOS系统的任何具体局限性。

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