迈克耳孙干涉仪结合数字全息技术:温度场与流体场的光学测量新方法

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"本文介绍了数字全息技术在温度场测量中的应用,结合迈克耳孙干涉仪,实现对温度分布的精确检测。此技术利用温度变化引起空气折射率变化的原理,通过光的相位变化来推断温度变化。此外,由于其基于数字视频技术,可以扩展到透明流体介质的流场分布测量,例如气流和水流中的密度分布和动态过程。" 文章详细阐述了数字全息技术如何与光学测量方法相结合,以解决温度场的测量问题。在温度场中,即使是微小的温度变化也会导致空气折射率的微小调整。这一现象可以通过迈克耳孙干涉仪进行监测,因为光的传播路径中的相位变化可以直接反映温度的变化。数字全息技术在此过程中起到关键作用,它能够记录和处理光的全息信息,重建物体的三维图像,从而获取空间上的温度分布。 文章提到,这项技术不仅限于温度场的测量,还可以应用于透明流体场的分析。流体如空气或水,其密度变化与温度、压力等因素紧密相关。因此,数字全息技术能够捕捉流体中的密度分布和动态变化,这对于研究气流或水流的动力学特性至关重要。例如,它可以用来研究湍流、燃烧过程中的热量传递或者环境科学中的气候模型。 关键词“数字全息”指代了这项技术的核心,即利用数字技术处理和重构全息图像;“温度场”和“流体场”则强调了测量的对象;而“光学测量”则表明这种测量方式依赖于光的物理性质。文章的发表在《激光与光电子学进展》上,体现了这一领域的研究前沿,对于理解光与物质相互作用在实际应用中的潜力具有重要意义。 通过这种创新性的技术,研究人员可以实现非接触、高精度的温度和流体场测量,对于航空航天、能源、环境科学等多个领域的研究和工程实践具有广泛的应用前景。文章深入探讨了技术的原理和应用,为后续的科研工作提供了理论基础和技术参考。