本文基于聚焦激光差分干涉仪（Focused Laser Differential Interferometry, FLDI）技术，针对高超声速脉冲型风洞流动特性测试需求，系统开展了流场扰动测量与边界层转捩研究。通过构建长光程FLDI测试体系，实现了脉冲风洞短时流场中扰动特征的精确捕捉与边界层不稳定波演化规律的非侵入式测量，为高超声速飞行器气动热防护设计提供了先进的光学测试方法支撑。本文主要研究内容概括如下：首先，本文系统研究了JF8A高超声速激波风洞的来流扰动特征。通过在风洞中布置聚焦激光差分干涉仪（FLDI）对不同雷诺数和马赫数条件下的来流扰动进行了详细测量。研究发现，随着单位雷诺数的增加，风洞来流中扰动的绝对幅值在全频域内显著抬升，而归一化幅值在低频段呈现下降趋势。这一现象表明，喷管边界层内的湍流活动增强，导致更多的涡旋和波动辐射到自由流中。同时，高马赫数条件下的功率谱密度（PSD）曲线在高频区域的滚降斜率更平缓，表明高频区域能量衰减速率更低。这一结果主要归因于高马赫数流动中的可压缩性效应以及激波与边界层相互作用的复杂性。此外，本文还对风洞来流的间歇性进行了分析，发现随着单位雷诺数的增加，风洞来流的间歇性逐渐降低，表明扰动强度的随机性减弱。其次，本文对尖锥边界层内的不稳定波特性及其沿流向的演化规律进行了深入研究。实验采用半锥角为7°的尖锥模型，通过FLDI系统和PCB传感器对边界层内的密度脉动和压力脉动进行了同步测量。研究发现，边界层内的第二模态不稳定波在200 kHz至400 kHz范围内具有显著的功率谱密度特征。随着FLDI焦点从壁面向边界层边缘移动，第二模态的幅值先增大后减小，在距离壁面1.75 mm处达到最大值，而在3 mm时已进入自由流。这表明第二模态不稳定波在边界层内具有明显的高度依赖性。此外，通过PCB传感器与FLDI系统的互相关性分析，本文确定了边界层内不稳定波的相速度为946.97 m/s，相当于自由流速度的89.84%。这一结果与Stetson的研究结果一致，进一步验证了FLDI技术在测量边界层不稳定性方面的准确性和可靠性。综上所述，本研究基于聚焦激光差分干涉仪（FLDI）技术，针对高超声速脉冲风洞流场测试需求，系统性揭示了来流扰动特性与边界层转捩机制。通过构建长光程FLDI测试体系，实现了短时脉冲流场扰动特征的精确捕捉及边界层不稳定波演化的非侵入式测量，突破了传统测量方法的时空分辨率限制。研究表明：JF8A风洞来流扰动随单位雷诺数增加呈现全频域幅值抬升与低频归一化幅值下降的耦合特征，揭示了喷管边界层湍流活动对自由流扰动的辐射机制；在尖锥边界层研究中，第二模态不稳定波（200 ~ 400 kHz）展现出显著的高度依赖性，其相速度达自由流速度89.84%的测量结果与经典理论高度吻合。该研究不仅为高超声速飞行器气动热防护设计提供了关键实验数据支撑，更通过多物理量同步测量与互相关性分析，验证了FLDI技术在复杂流动诊断中的高精度与可靠性，推动了光学测试方法在高速流场研究中的创新应用。