[發明專利]測振測溫裝置及其信號處理方法

有效

• 申請號: 202110796255.3
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113390467B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 俞本立;羅家童;呂韜;胡小儉;汪輝
• 申請（專利權）人: 安徽至博光電科技股份有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃玉霞

1.一種測振測溫裝置，其特征在于，包括：

激光測振組件，所述激光測振組件包括激光光源、光學干涉子組件和相干光探測子組件，其中，所述激光光源用于針對待測物體，生成測量激光；所述光學干涉子組件用于將所述測量激光分光為本振光和信號光，根據所述本振光在所述光學干涉子組件內的反射得到參考光束，并將所述信號光發射到所述待測物體表面，根據所述待測物體表面的散射光束得到測量光束，以根據所述參考光束和所述測量光束得到干涉光束；所述相干光探測子組件用于根據所述干涉光束轉換得到第一路光電信號和第二路光電信號；

紅外測溫組件，所述紅外測溫組件與所述激光測振組件共光軸，所述紅外測溫組件包括紅外測溫光學系統和光電探測器；其中，所述紅外測溫光學系統用于匯聚所述待測物體的紅外輻射能量，所述光電探測器用于根據所述紅外輻射能量轉換得到溫度電信號；

信號處理組件，用于對所述兩路光電信號進行非線性誤差矯正得到兩路等幅正交電信號，并對所述兩路等幅正交電信號進行解調，得到所述待測物體的振動信息，并對所述溫度電信號進行溫度信息還原，得到所述待測物體的表面溫度；

所述相干光探測子組件包括：

第三四分之一波片，用于透射所述干涉光束；

消偏振分光鏡，用于對透射后的所述干涉光束進行分光，以得到第一反射光和第一透射光；

第二偏振分光鏡，用于對所述第一反射光進行分光，得到第二反射光和第二透射光；

第二反射鏡，用于反射所述第二透射光，得到第三反射光；

第一平衡探測器，用于接收所述第二反射光和所述第三反射光，并轉化為所述第一路光電信號；

二分之一波片，用于透射所述第一透射光；

第三偏振分光鏡，用于對經過所述二分之一波片的所述第一透射光進行分光，得到第三透射光和第四反射光；

第三反射鏡，用于反射所述第四反射光，得到第五反射光；

第二平衡探測器，用于接收所述第五反射光和所述第三透射光，并轉化為所述第二路光電信號；

二分之一波片，用于透射所述干涉光束；

消偏振分光鏡，用于對透射后的所述干涉光束進行分光，以得到第一反射光和第一透射光；

第二偏振分光鏡，用于對所述第一反射光進行分光，得到第二反射光和第二透射光；

第二反射鏡，用于反射所述第二透射光，得到第三反射光；

第一平衡探測器，用于接收所述第二反射光和所述第三反射光，并轉化為所述第一路光電信號；

第三四分之一波片，用于透射所述第一透射光；

第三偏振分光鏡，用于對經過所述二分之一波片的所述第一透射光進行分光，得到第三透射光和第四反射光；

第三反射鏡，用于反射所述第四反射光，得到第五反射光；

第二平衡探測器，用于接收所述第五反射光和所述第三透射光，并轉化為所述第二路光電信號。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光學干涉子組件包括：

光隔離器，用于單向傳輸所述測量激光；

第一偏振分光鏡，用于在所述測量激光通過所述光隔離器后進行分光，得到本振光和信號光，其中，所述本振光為反射光和所述信號光為透射光；

參考臂，所述參考臂包括第一四分之一波片和參考鏡，其中，所述第一四分之一波片透射對所述本振光；所述參考鏡用于將透射后的本振光反射至所述第一四分之一波片，以使得所述第一四分之一波片再次進行透射，并經過所述第一偏振分光鏡透射后得到所述參考光束；

測量臂，所述測量臂包括第二四分之一波片，所述第二四分之一波片用于對所述信號光進行透射，并將透射后的信號光通過聚焦透鏡投射至所述待測物體表面，所述聚焦透鏡還用于將接收到的所述待測物體表面的散射光束發射至所述第二四分之一波片，以使得所述第二四分之一波片對所述散射光束進行透射，并經過所述第一偏振分光鏡反射后得到所述測量光束；其中，

所述參考光束和所述測量光束在所述第一偏振分光鏡內干涉形成所述干涉光束。