[實用新型]一種基于激光多普勒效應的外差干涉式測振儀

有效

• 申請號: 201420615465.3
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN204115856U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 馮國英;周晟陽;周壽桓
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 黃幼陵

1.一種基于激光多普勒效應的外差干涉式測振儀，包括光源組件、干涉光路組件和信號處理組件，其特征在于：

光源組件由雙頻激光光源(1)、偏振分光棱鏡(2)、反射鏡(3)和起偏器(4)組成；所述偏振分光棱鏡(2)位于雙頻激光光源(1)的光路上，將雙頻激光光源發出的光束分為兩束頻率不同、振動方向垂直的線偏振光；所述反射鏡(3)位于其中一束線偏振光的光路上，用于將該束線偏振光的傳播方向調整為與另一束線偏振光的傳播方向平行；所述起偏器(4)位于傳播方向平行的兩束線偏振光的光路上，用于將兩束線偏振光的振動方向調整成相同；

干涉光路組件由非偏振分光棱鏡(5)、直角棱鏡(6)和曲面棱鏡(7)組成；所述非偏振分光棱鏡(5)位于光源組件中的起偏器(4)的光路上，用于將來自起偏器且垂直入射到其表面非中心位置的兩束平行線偏振光分成兩束反射光和兩束透射光，所述反射光為參考光，所述透射光為信號光；所述直角棱鏡(6)位于兩束參考光的光路上，用于將進入直角棱鏡的兩束參考光反射回非偏振分光棱鏡(5)，并且使非偏振分光棱鏡(5)發射出的參考光與直角棱鏡反射回非偏振分光棱鏡的參考光不共光路；所述曲面棱鏡(7)位于兩束信號光的光路上，用于將進入曲面棱鏡的兩束信號光的相對位置對換后再反射回非偏振分光棱鏡(5)，并且使非偏振分光棱鏡(5)發射出的信號光與從曲面棱鏡反射回非偏振分光棱鏡的信號光不共光路；在非偏振分光棱鏡(5)中，從直角棱鏡反射回非偏振分光棱鏡的參考光與從曲面棱鏡反射回非偏振分光棱鏡的信號光發生干涉，形成兩束干涉光；

信號處理組件用于接收來自干涉光路組件中非偏振分光棱鏡(5)發射出的兩束干涉光，并將干涉光信號轉換成電壓信號進行處理，得到被測振動物體的振動信息。

2.根據權利要求1所述基于激光多普勒效應的外差干涉式測振儀，其特征在于所述偏振分光棱鏡(2)、非偏振分光棱鏡(5)均為單波長分光棱鏡。

3.根據權利要求1或2所述基于激光多普勒效應的外差干涉式測振儀，其特征在于所述起偏器(4)為線偏振片。

4.根據權利要求1或2所述基于激光多普勒效應的外差干涉式測振儀，其特征在于所述的反射鏡(3)為單波長介質膜高反射鏡。

5.根據權利要求3所述基于激光多普勒效應的外差干涉式測振儀，其特征在于所述的反射鏡(3)為單波長介質膜高反射鏡。

6.根據權利要求1或2所述基于激光多普勒效應的外差干涉式測振儀，其特征在于所述信號處理組件包括：

第一光電探測器(8)和第二光電探測器(9)，用于分別接收兩束干涉光并將兩束干涉光信號分別轉換成電壓信號；

鑒頻器(10)，用于檢測來自第一光電探測器(8)和第二光電探測器(9)的兩組電壓信號的相位差并將所述相位差的變化轉化為合成電壓幅值的變化及輸出合成電壓信號；

低通濾波器(11)，用于濾除來自鑒頻器的電壓信號中的高頻噪聲；

A/D轉換器(12)，用于將濾除高頻噪聲后的模擬電壓信號轉化為數字信號；

計算機系統(13)，用于數字信號的處理；

所述第一光電探測器和第二光電探測器的輸出端與鑒頻器的輸入端連接，鑒頻器的輸出端與低通濾波器的輸入端連接，低通濾波器的輸出端與A/D轉換器的輸入端連接，A/D轉換器的輸出端與計算機系統連接。

7.根據權利要求3所述基于激光多普勒效應的外差干涉式測振儀，其特征在于所述信號處理組件包括：

第一光電探測器(8)和第二光電探測器(9)，用于分別接收兩束干涉光并將兩束干涉光信號分別轉換成電壓信號；

鑒頻器(10)，用于檢測來自第一光電探測器(8)和第二光電探測器(9)的兩組電壓信號的相位差并將所述相位差的變化轉化為合成電壓幅值的變化及輸出合成電壓信號；

低通濾波器(11)，用于濾除來自鑒頻器的電壓信號中的高頻噪聲；

A/D轉換器(12)，用于將濾除高頻噪聲后的模擬電壓信號轉化為數字信號；

計算機系統(13)，用于數字信號的處理；

所述第一光電探測器和第二光電探測器的輸出端與鑒頻器的輸入端連接，鑒頻器的輸出端與低通濾波器的輸入端連接，低通濾波器的輸出端與A/D轉換器的輸入端連接，A/D轉換器的輸出端與計算機系統連接。