[實用新型]一種零差激光測振裝置

有效

• 申請號: 201821436691.X
• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN208751702U
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 林中晞;林琦;朱振國;鐘杏麗;陳景源;薛正群;蘇輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 姚正陽;張田勇

1.一種零差激光測振裝置，其特征在于，包括用于發射測量振動所需的激光的激光光源和光學干涉單元，所述光學干涉單元包括干涉結構和光束位移分光元件，所述干涉結構將激光投射到待測物體上、接收待測物體反射的光，并構造相干光，生成待測光束；所述光束位移分光元件將待測光束分為透射光束、第一反射光束和第二反射光束，第一反射光束和第二反射光束的相位差為π/2的奇數倍。

2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光束位移分光元件具有第一表面和第二表面，所述待測光束經第一表面產生第一反射光束，經第二表面產生第二反射光束，并產生透射第二表面的透射光束。

3.如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述光束位移分光元件為梯形棱鏡或平行結構的透鏡。

4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括光電探測單元、I-V放大轉換單元和信號處理單元；所述光電探測單元包括探測所述透射光束的第一光電探測器、探測所述第一反射光束的第二光電探測器和探測所述第二反射光束的第三光電探測器，并將探測的透射光束光信號、第一反射光束光信號和第二反射光束光信號分別轉換為第一電流信號、第二電流信號和第三電流信號；所述I-V放大轉換單元將電流信號分別轉換為第一電壓信號、第二電壓信號和第三電壓信號；所述信號處理單元采集光電探測單元產生的電壓信號，根據第一電壓信號，對第二電壓信號和第三電壓信號進行預處理，生成等振幅正交信號I和Q，然后利用反正切算法對I、Q信號進行解調處理，還原待測物體的振動信息。

5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括驅動控制單元，根據信號處理單元的反饋信息，控制激光光源的功率，和/或調節干涉結構中的集光元件的焦距，所述集光元件將激光光束投射到待測物體上，并接收待測物體反射的光。

6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述干涉結構為邁克爾遜干涉結構或者馬赫曾德干涉結構。

7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述邁克爾遜干涉結構包括光隔離器、光耦合器、光發射和接收單元和反射鏡；激光光源發射的激光束經光隔離器入射至光耦合器，被光耦合器分為第一光束和第二光束，透射光耦合器的第一光束經集光元件投射待測物體上，被待測物體反射后再由集光元件接收，生成信號光束，信號光束入射至光耦合器；光耦合器反射的第二光束照射至所述反射鏡，再被反射鏡反射，生成參考光束，參考光束被反射至光耦合器；信號光束和參考光束經耦合器合束，生成待測光束；

所述馬赫曾德干涉結構包括光隔離器、第一光耦合器、第二光耦合器、第三光耦合器、集光元件和反射鏡；激光光源發射的激光束經光隔離器入射至第一光耦合器，被第一光耦合器分為第一光束和第二光束；透射第一光耦合器的第一光束入射至第二光耦合器，再透射第二光耦合器后經集光元件投射至待測物體上，被待測物體反射后再由集光元件接收，生成信號光束，信號光束被第二光耦合器反射至第三光耦合器；第一光耦合器反射的第二光束經反射鏡反射生成參考光束，參考光束被反射至第三光耦合器；信號光束和參考光束經第三光耦合器合束，生成待測光束。