魏玉欣　周哲海　桂杰

摘 要：提出了将多周期光栅应用于光栅滤波测速的新方法，进行了理论分析和仿真计算，验证了方法的可行性和有效性。首先，介绍了多周期光栅滤波测速的基本原理，然后设计了多种多周期光栅滤波测速系统结构，理论计算并分析了光栅透过率函数、滤波窗口、光栅线间隔、光栅线数量等不同的光栅结构参数对测速结果的影响。理论计算结果表明，多周期光栅滤波测速系统能产生多个独立的速度参量，对这多个速度参量求平均值获得最终的测量速度，可以减小系统误差，提高测试精度，测试精度与光栅结构参数密切相关。

关键词：光栅滤波测速；多周期光栅测速；光栅滤波效应；光栅结构参数

中图分类号：TN713 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）04-0000-00

1 引言

随着激光技术和光电器件的迅猛发展，基于光学方法的测速技术取得了巨大进步。与传统的测速方法相比，光学测速法具有非接触式测量、空间分辨率高和动态响应快等优点[1]。目前比较常见的光学测速法有激光多普勒测速法[2][3]、粒子图像测速法[4]、激光散斑测速法[5]以及光栅滤波测速法[6]-[9]。其中，激光多普勒测速法发展比较成熟，国内外已发表了大量关于激光多普勒测速原理以及应用的文章和专利，并已生产出多种激光多普勒测速仪。但是，激光多普勒测速需要相干光源来提供照明，易受激光散斑的影响，从而产生不稳定的结果。

近年来，基于光栅滤波效应的测速方法逐渐得到重视。……