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Erschienen in: Experimental Mechanics 1/2019

08.10.2018

A Simple Dual-Beam Time-Multiplexed Photon Doppler Velocimeter for Pressure-Shear Plate Impact Experiments

verfasst von: D.D. Mallick, M. Zhao, B.T. Bosworth, B.E. Schuster, M.A. Foster, K.T. Ramesh

Erschienen in: Experimental Mechanics | Ausgabe 1/2019

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Abstract

Pressure-shear plate impact experiments generate normal and transverse particle velocities during high strain rate deformations. Traditionally, freespace lenscoupled tabletop laser interferometry techniques are used together with diffraction gratings to interrogate the evolving velocity vector at the back face of the target plate. Recently, fiberoptic velocimetry (photon Doppler velocimetry or PDV) has become commonplace for measuring normal particle velocities above 200m/sec. In this work, we demonstrate transverse velocity detection using a modified PDV system where we subtract the measured normal velocity history from a concurrent velocity history measured at a canted angle to the target surface to obtain the transverse velocity component. This modified system is time-multiplexed to reduce the number of components, and uses an erbium doped fiber amplifier (EDFA) to boost the angled signal intensity while maintaining low noise. The system operates as a heterodyne interferometer, but features a frequency upshifted reference leg to improve data analysis at the particle velocities expected in the experiment. We demonstrate by direct comparison that this inexpensive and simple approach is as effective as traditional grating methods.

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Metadaten
Titel
A Simple Dual-Beam Time-Multiplexed Photon Doppler Velocimeter for Pressure-Shear Plate Impact Experiments
verfasst von
D.D. Mallick
M. Zhao
B.T. Bosworth
B.E. Schuster
M.A. Foster
K.T. Ramesh
Publikationsdatum
08.10.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Experimental Mechanics / Ausgabe 1/2019
Print ISSN: 0014-4851
Elektronische ISSN: 1741-2765
DOI
https://doi.org/10.1007/s11340-018-0435-y

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