[發(fā)明專利]一種基于光纖傳導(dǎo)的數(shù)字全息層析三維測溫裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410646198.0
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN104390722A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘鋒;肖文;趙晨曉;李艷;劉爍;楊洪建;閆貝貝;陳宗暉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32;G03H1/12
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 姜榮麗

1.一種基于光纖傳導(dǎo)的數(shù)字全息層析三維測溫裝置，其特征在于：所述三維測溫裝置包含有激光光源、分光單元、第一光纖耦合裝置、第二光纖耦合裝置、第一光束準(zhǔn)直透鏡、第二光束準(zhǔn)直透鏡、反射鏡、合光棱鏡和CMOS相機(jī)；所述激光光源發(fā)出的激光經(jīng)過分光單元進(jìn)行分光處理得到兩束光；然后分開的兩束光分別經(jīng)過第一光纖耦合裝置和第二光纖耦合裝置耦合到兩根單模保偏光纖中分別進(jìn)行濾波并傳導(dǎo)；其中一束光經(jīng)過第一光束準(zhǔn)直透鏡后，經(jīng)過待測溫度場，攜帶待測溫度場的溫度分布信息的衍射光波經(jīng)過合光棱鏡后照射CMOS相機(jī)靶面作為物光；另一束光經(jīng)過第二光束準(zhǔn)直透鏡后，再經(jīng)過反射鏡，經(jīng)由合光棱鏡照射CMOS相機(jī)靶面作為參考光，物光和參考光以微小夾角在CMOS相機(jī)靶面相干疊加后生成干涉圖樣；所述的第一光纖耦合裝置和第二光纖耦合裝置具有相同的結(jié)構(gòu)，第一光束準(zhǔn)直透鏡和第二光束準(zhǔn)直透鏡為同一型號的透鏡。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光纖傳導(dǎo)的數(shù)字全息層析三維測溫裝置，其特征在于：所述的激光光源是采用補(bǔ)充型固體激光器，中心輸出波長為532nm，功率為100mW。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光纖傳導(dǎo)的數(shù)字全息層析三維測溫裝置，其特征在于：所述第一光纖耦合裝置由第一光纖耦合器、第一單模保偏光纖和第一光纖連接器組成，第二光纖耦合裝置由第二光纖耦合器、第二單模保偏光纖和第二光纖連接器組成，其中，第一光纖連接器、第二光纖連接器、第一光束準(zhǔn)直透鏡、第二光束準(zhǔn)直透鏡、反射鏡、合光棱鏡和CMOS相機(jī)設(shè)置在精密電控旋轉(zhuǎn)臺上，隨著精密電控旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)而繞電發(fā)熱源旋轉(zhuǎn)；所述待測溫度場是功率為200W的電發(fā)熱源形成的穩(wěn)定向上輻射的溫度場，電發(fā)熱源固定在精密電控旋轉(zhuǎn)臺的中心位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于光纖傳導(dǎo)的數(shù)字全息層析三維測溫裝置，其特征在于：所述第一光纖耦合器和第二光纖耦合器選用插座式非接觸型激光光纖耦合器，耦合效率達(dá)60％；所述第一單模保偏光纖和第二單模保偏光纖為單模保偏光纖跳線；所述第一光束準(zhǔn)直透鏡和第二光束準(zhǔn)直透鏡為GCL-010147型的平凸透鏡；反射鏡選取GCC-102104型反射鏡；合光棱鏡選用CM1-BS013型的分光棱鏡；CMOS9相機(jī)用于捕獲記錄數(shù)字全息圖，選取型號為LU125M-WOIR，分辨率為1280×1024像素，最高幀頻15fps，光敏面尺寸2/3英寸，數(shù)據(jù)接口為USB2.0；精密電控旋轉(zhuǎn)臺是MRS103型精密電控旋轉(zhuǎn)臺，通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光纖傳導(dǎo)的數(shù)字全息層析三維測溫裝置，其特征在于：所述物光和參考光的光強(qiáng)比為1:5～5:1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光纖傳導(dǎo)的數(shù)字全息層析三維測溫裝置，其特征在于：所述分光單元包括有可調(diào)衰減器、半波片和偏振分光棱鏡，激光依次經(jīng)可調(diào)衰減器、半波片入射到偏振分光棱鏡上被分為兩束偏振方向正交的兩束光，即反射光和透射光。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于光纖傳導(dǎo)的數(shù)字全息層析三維測溫裝置，其特征在于：所述可調(diào)衰減器選取GCO-0701M型圓形可調(diào)衰減器；半波片選取GCL-060411型石英零級半波片；偏振分光棱鏡選取GCC-402102型偏振分光棱鏡。