The invention discloses a laser ultrasonic high-energy fiber array beam transmission enhancement based on incentive system and method, first produced by the N root length of fiber array fiber bundle composed of arithmetic arrangement, the end of the n fiber melt into round face as the input end of the optical fiber array beam, the other end is fixed a linear arrangement together; then the pulsed laser beam from a laser beam through the optical fiber coupler into the optical fiber array, fiber array beam output end is connected with the focusing lens, the laser beam spot array focusing optical fiber array output to test the surface of the linear array laser beam forming a uniform distribution of time interval, ultrasonic wave excited by each element in the array laser will set the direction of the direction of the ultrasound intensity superposition will increase n times; finally through the laser interferometer or other ultrasonic sensor For receiving the reflected signal inside, to detect defects inside the specimen; the invention has the advantages of simple structure, easy realization, can greatly improve the laser ultrasonic system SNR and detection capability.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种结构缺陷远距离超声无损检测的激励方法,具体涉及一种基于高能光纤束传输的阵列激光超声增强激励系统及方法。
技术介绍
在航空航天、材料、能源等领域,一些重大装备结构在使用中往往由于复杂受载或运行环境恶劣(如高温、高压、强腐蚀和辐射等)而在其内部或表面产生裂纹,结构关键部位处裂纹的存在会降低结构强度,从而严重影响设备的安全性。在目前的无损检测领域内,超声检测是最为重要的方法之一,广泛应用于各类重要设备结构的安全检测中。结构中超声波的激发方式可分为压电超声法、电磁超声法和激光超声法。其中压电超声需要探头与被测试件接触且需要使用液体耦合剂,电磁超声虽然不需要与被测试件接触但提离距离很小;而激光超声由于使用激光激励和检测超声波,具有远距离、非接触以及高分辨率等优点,目前在无损检测等工业领域正受到越来越多的重视。然而热弹机制下单点激光在结构中所激发的超声波体波(纵波和横波)较弱,系统的信噪比较低,不利于对结构内部缺陷的检测,因而很有必要通过相控阵列激光激发等方法来增强所超声波强度以实现内部缺陷的检测。但是目前存在的阵列激光方法多是通过搭建光学系统对激光束进行分光或使用多个激光源,其系统较为复杂、稳定性较差。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题,本专利技术的目的在于提供一种基于高能光纤阵列束传输的激光超声增强激励系统及方法,降低阵列激光超声系统的复杂度,大幅度提高激光超声无损检测系统的信噪比和检测能力。为达到以上目的,本专利技术采用如下技术方案:一种基于高能光纤阵列束传输的激光超声增强激励系统,由依次布置的脉冲激光器1、光纤耦合器3、特制光纤阵列 ...
【技术保护点】
一种基于高能光纤阵列束传输的激光超声增强激励系统,其特征在于:由依次布置的脉冲激光器(1)、光纤耦合器(3)、特制光纤阵列束(5)和聚焦镜头(8)构成;所述特制光纤阵列束(5)是由n根型号一致、长度分别为L0,L0+L1,L0+2L1,…,L0+(n‑1)L1,成等差排列的大口径高能光纤制成,这n根光纤的一端被固定在一起并熔融成一个圆端面作为光纤阵列束的输入端(4),同时这n根光纤的另一端线性布置固定在一起作为光纤阵列束的输出端(7),光纤束的中间段被盘绕在一起并封装在收纳盒(6)中;光纤阵列束的输入端(4)连接光纤耦合器(3),光纤阵列束的输出端(7)连接聚焦镜头(8)。
【技术特征摘要】
1.一种基于高能光纤阵列束传输的激光超声增强激励系统,其特征在于:由依次布置的脉冲激光器(1)、光纤耦合器(3)、特制光纤阵列束(5)和聚焦镜头(8)构成;所述特制光纤阵列束(5)是由n根型号一致、长度分别为L0,L0+L1,L0+2L1,…,L0+(n-1)L1,成等差排列的大口径高能光纤制成,这n根光纤的一端被固定在一起并熔融成一个圆端面作为光纤阵列束的输入端(4),同时这n根光纤的另一端线性布置固定在一起作为光纤阵列束的输出端(7),光纤束的中间段被盘绕在一起并封装在收纳盒(6)中;光纤阵列束的输入端(4)连接光纤耦合器(3),光纤阵列束的输出端(7)连接聚焦镜头(8)。2.根据权利要求1所述的一种基于高能光纤束传输的阵列激光超声增强激励系统,其特征在于:所述聚焦镜头(8)由凸透镜(12)和柱透镜(13)组合而成,能够使光纤阵列束输出端出来的点...
【专利技术属性】
技术研发人员:裴翠祥,弋东驰,邱金星,刘天浩,陈振茂,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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