[發明專利]一種偏振激光多普勒測振系統

在審

• 申請號: 201911157846.5
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110749371A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 耿開勝;顏學俊;錢登林;盧明輝;徐曉東;陳延峰;錢斯文
• 申請（專利權）人: 南京光聲超構材料研究院有限公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 32286 南京常青藤知識產權代理有限公司
• 代理人: 毛洪梅

1.一種偏振激光多普勒測振系統，包括光源組件、干涉光路組件和信號處理組件，其特征在于，所述光源組件包括線偏振激光器、二分之一波片、第一反射鏡和第一偏振分束器；所述二分之一波片具有主軸結構，可沿圓周方向旋轉；

所述線偏振激光器發出的線偏振光經所述二分之一波片后由所述第一反射鏡反射進入所述第一偏振分束器后分為偏振方向正交的垂直偏振光和第一水平偏振光；

所述干涉光路組件包括移頻器、第二偏振分束器、四分之一波片、擴束聚焦鏡頭、第二反射鏡、偏振旋轉器、偏振無關合分器、第三反射鏡和平衡光電探測器；

所述垂直線偏振光經過所述移頻器后轉變為第二水平偏振光，所述第二水平偏振光依次通過所述第二偏振分束器后、所述四分之一波片和所述擴束聚焦鏡頭，然后照射到被測物體表面，被測物體表面散射光經所述擴束聚焦鏡頭收集后被所述四分之一波片轉變為信號光；所述第一水平偏振光被所述第二反射鏡反射后進入所述偏振旋轉器轉變為垂直偏振的參考光；所述信號光和所述參考光進入所述偏振無關合分器后分為兩路進行干涉，其中一路干涉光直接進入所述平衡光電探測器，另一路經所述第三反射鏡反射后進入所述平衡光電探測器；

所述信號處理組件包括模數轉換電路和無線收發電路，所述信號處理組件接收所述平衡光電探測器的電信號，并通過所述模數轉換電路完成模數轉換和數字信號采樣。

2.根據權利要求1所述的一種偏振激光多普勒測振系統，其特征在于，所述測振系統還包括遠程客戶端，所述遠程客戶端為帶人機交互界面的電腦或服務器。

3.根據權利要求2所述的一種偏振激光多普勒測振系統，其特征在于，所述遠程客戶端通過所述無線收發電路接收所述信號處理組件的數字信號。

4.根據權利要求3所述的一種偏振激光多普勒測振系統，其特征在于，所述無線收發電路包括4G模塊、WIFI模塊或NB-IOT模塊。

5.根據權利要求4所述的一種偏振激光多普勒測振系統，其特征在于，所述遠程客戶端對數字信號進行解析，獲取被測物體振動的頻率、速度和幅度信息并保存。

6.根據權利要求1所述的一種偏振激光多普勒測振系統，其特征在于，所述第一偏振分束器和所述第二偏振分束器采用單波長高透射偏振分離立方體，用于分離出正交偏振分量，同時將收集的所述信號光完全利用。

7.根據權利要求1所述的一種偏振激光多普勒測振系統，其特征在于，所述四分之一波片具有光束傳播方向無關的偏振方向旋轉特性，用于將正向傳輸光束的偏振方向順時針和反向傳輸光束的偏振方向逆時針旋轉45°，將測量信號完全利用。

8.根據權利要求1所述的一種偏振激光多普勒測振系統，其特征在于，所述平衡光電探測器用于增強信號質量和提高信噪比，增加所述測振系統的分辨率和測量精度。

9.根據權利要求1所述的一種偏振激光多普勒測振系統，其特征在于，所述擴束聚焦鏡頭具有先擴大后聚焦激光束的特性，用于將激光束聚焦同時達到準直輸出，通過調節鏡頭使所述測振系統能分別測量近距離和遠距離的被測物體。