学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

回波测量用高精度三维微调架结构设计与分析

作　者: 秦少伟
导　师: 高云国
学　校: 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 回波测量 雪崩光电二极管 精密微调 有限元分析 振动测试
分类号: TN247
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 31次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着光电探测技术的发展,在实际应用中大多是对微弱光信号进行探测和识别,这就对光电探测器的灵敏度、响应时间、量子效率、光谱灵敏度和信噪比等特性的要求越来越高。雪崩光电二极管(APD)作为一种依靠光生载流子在高电场区内产生雪崩效应获得内电流增益的光电探测器,具有灵敏度高、响应时间极短、噪声水平低、体积小,结构紧凑等优点,广泛应用于激光雷达、激光指向与激光测距、光线通信和光纤传感等技术领域。但为了追求高速响应,必须将雪崩二极管的PN结尺寸做的很小,这就使得雪崩二极管的光敏面通常只有0.1～1mm,这就对接收光信号的准直和雪崩二极管的调整提出了很高的要求。本文为某水平式两轴转台激光目标跟踪观察装置的回波测量用雪崩二极管探测器设计了全新结构的高精度三维微调架。首先对转台的回波测量系统进行了详细的介绍,然后根据微调架的设计要求,确定微调架的结构形式,对主要零件进行设计计算,使用UG软件对微调架进行三维建模与装配;利用有限元分析软件Patran对模型进行静力分析和模态分析,得到微调架的应力应变分布情况,固有频率和相应的振型;对微调架实物进行振动和精度测试实验,用以验证有限元模态分析的可靠性及测量微调架的调节分辨率;最后进行了两轴转台的回波探测概率估算和地面回波测量试验分析。软件设计分析和实验的结果表明微调架的设计满足预期的设计要求,能够实现对雪崩二极管的精确调整,并成功进行了转台的地面回波测量试验。微调架具有体积小、操作方便、调节精度高的优点。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章 绪论  11-20
  1.1 课题背景及意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-17
    1.2.1 卫星激光测距  12-15
    1.2.2 回波测量用探测器  15-16
    1.2.3 有限元法  16-17
  1.3 论文的研究内容和论文的结构安排  17-20
    1.3.1 论文的研究内容  17
    1.3.2 转台总体介绍  17-19
    1.3.3 论文的结构安排  19-20
第2章 回波测量用微调架结构设计  20-34
  2.1 转台回波测量系统  20-24
    2.1.1 双反射镜系统  20-22
    2.1.2 转台回波测量系统介绍  22-23
    2.1.3 雪崩二极管探测器  23-24
  2.2 微调架的设计指标及要求  24-25
  2.3 微调架结构设计与建模  25-33
    2.3.1 微调架的总体设计简介  25-26
    2.3.2 动机板结构设计  26-28
    2.3.3 压缩弹簧的设计与计算  28-29
    2.3.4 驱动螺栓设计  29-30
    2.3.5 UG 三维建模  30-33
  2.4 本章小结  33-34
第3章 微调架有限元分析  34-46
  3.1 引言  34-36
  3.2 微调架有限元模型建立  36-40
    3.2.1 微调架模型的简化  36-37
    3.2.2 有限元模型的建立  37-39
    3.2.3 结构材料及性能  39
    3.2.4 施加载荷和边界条件  39-40
  3.3 静力分析  40-42
    3.3.1 静力分析简介  40
    3.3.2 微调架静力分析  40-42
  3.4 模态分析  42-45
    3.4.1 模态分析简介  42-43
    3.4.2 微调架模态分析  43-45
  3.5 本章小结  45-46
第4章 微调架测试实验  46-55
  4.1 振动测试实验  46-51
    4.1.1 振动测试理论  46-47
    4.1.2 微调架振动测试实验  47-51
  4.2 调节精度测试  51-54
    4.2.1 电子数显千分表  51-52
    4.2.2 精度测试实验及结果  52-53
    4.2.3 爬行现象  53-54
  4.3 本章小结  54-55
第5章 转台地面回波测量试验  55-60
  5.1 合作目标的激光雷达测距方程  55-57
  5.2 转台地面回波测量试验  57-59
    5.2.1 试验过程及结果分析  57-58
    5.2.2 解决对策讨论  58-59
  5.3 本章小结  59-60
第6章 总结与展望  60-62
参考文献  62-65
在学期间学术成果  65-66
指导教师及学生简介  66-67
致谢  67

相似论文

  1. 混粉电火花成型机主机系统及工艺试验的研究,TG661
  2. 电火花加工中的电极损耗机理及控制研究,TG661
  3. 常温低温组合密封结构的有限元分析与优化设计,TH136
  4. 相位法激光测距仪信号接收系统研究,TN249
  5. 个性化人工膝关节设计及其生物力学特性研究,R318.1
  6. 电子产品质量监控测试设备设计,TN06
  7. 多针内固定治疗跟骨骨折的有限元分析,R687.3
  8. 机载雷达天线座快速设计系统的研究与开发,TN959.73
  9. 深水软管滚筒驱动装置结构及液压系统的研究,TE973
  10. 磁流变阻尼器的力学特性及其在火炮反后坐中的应用研究,TB535.1
  11. 某舰炮转弹机非线性结构动力学分析及优化设计,TJ391
  12. 钢管自动组对机设计与分析,U673.38
  13. 500MPa级细晶粒钢筋混凝土梁抗剪性能研究,TU375.1
  14. 大跨钢结构施工卸载过程力学分析,TU391
  15. 人体膝关节动态仿真及受力分析研究,R318.01
  16. 基于3X3耦合器的干涉型光纤麦克风的系统设计,TN912.2
  17. 基于SolidWorks的安全阀虚拟仿真技术研究,TH134
  18. ZJ50L钻机新型井架优化设计,TE923
  19. 加辅助梁式轻型液压支架的结构设计及有限元分析,TD355.4
  20. 冶金桥式起重机静动态特性和疲劳寿命分析,TH215
  21. 深基坑施工过程对临近地铁区间作用研究,TU753

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 光电子技术、激光技术 > 激光技术、微波激射技术 > 光检测技术
© 2012 www.xueweilunwen.com