[發(fā)明專利]基于渦旋光的旋轉物體轉軸傾斜角檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910060397.6
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109724541B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設計）人: 任元;邱松;劉通;李智猛;王琛;邵瓊玲;陳曉岑
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊航天工程大學
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26;G01P3/36
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

1.一種基于渦旋光的旋轉物體轉軸傾斜角檢測裝置，包括：激光器(1)、水平偏振片(2)、平凸透鏡1(3)、平凸透鏡2(4)、偏振分光棱鏡1(5)、空間光調制器(6)、凸透鏡1(7)、針孔光闌(8)、凸透鏡2(9)、凸透鏡3(10)、光電探測器(11)、頻譜分析示波器(12)；其特征在于，經平凸透鏡1、2擴束準直后的渦旋光照射空間光調制器產生疊加態(tài)渦旋光，在經過由凸透鏡1、2和一個針孔光闌組成的濾波系統之后，篩選出一級衍射光照射在旋轉物體中心，通過收集物體表面散射光利用光電轉換器進行檢測，隨后將電信號導入示波器進行頻譜分析，根據示波器上顯示的信號帶寬w_mod，將渦旋光拓撲荷數l和物體轉速Ω代入關系式w_mod＝lΩsinγtanγ/2π，即可計算得出旋轉物體轉軸相對于入射光方向的傾斜角γ。

2.根據權利要求1所述的一種基于渦旋光的旋轉物體轉軸傾斜角檢測裝置，其根據已知條件的不同有兩種工作方式，在待測傾角物體轉速已知的情況下，測量出一組渦旋光對應的帶寬值w_mod即可利用計算機解析得出物體轉軸傾角γ；當物體轉速恒定且未知時，利用兩種不同拓撲荷數的疊加態(tài)渦旋光進行兩次檢測，將兩次使用渦旋光的拓撲荷數l₁、l₂和測得信號帶寬w_mod1、w_mod2分別代入關系式w_mod＝lΩsinγtanγ/2π即可同時得到物體轉速Ω和可轉軸傾角γ。