【技术实现步骤摘要】
一种矢量多普勒效应测量方法和装置
本专利技术属于光学测量领域，更具体地，涉及一种矢量多普勒效应测量方法和装置。
技术介绍
多普勒效应自发现以来，已经经过百多年的发展和完善，并被广泛应用于光学和声学测量领域，包括测速、雷达、气象和天文观测及生物诊断等诸多方面。基于多普勒效应发展兴起的测量技术一般具有空间测量分辨率高、测量范围广、非接触等优势，因而其在实际测量场合中是一种不可或缺的手段。多普勒效应由波源和观测者之间的相对运动引起，其表现为波的本振频率发生频率漂移。其中，相对运动形式可以是分为纵向平移和横向运动，分别对应于产生线性和横向多普勒效应。纵观多普勒效应的历史，研究者们的研究对象一般局限于标量波，并通常以相对运动对波的相位改变来解释多普勒效应。在以光波作为波源的多普勒效应的测量应用中，由于光波的本振频率极高，通常采用包含有多普勒频移信息的测量光与原始频率的参考光干涉的方法，通过测得干涉拍频来间接得到多普勒频移。然而，通过这种传统的测量方法一般只能获取多普勒频移的大小信息，无法直接获取多普勒频移的符号信息。当以矢量光作为多普...
【技术保护点】
1.一种矢量多普勒效应测量方法，其特征在于，包括将横向运动的物体置于偏振非均匀分布矢量光场中，所述横向运动物体反射回来的光实现了对偏振非均匀分布矢量光场的采样，得到携带了横向运动物体的运动信息的矢量多普勒信号，通过检测偏振态随时间变化的矢量多普勒信号，同时获取横向运动物体运动速度大小和方向的全矢量运动信息，并进一步分析物体的实时运动状态，实现基于矢量多普勒效应的运动物体的测量。/n
【技术特征摘要】
1.一种矢量多普勒效应测量方法，其特征在于，包括将横向运动的物体置于偏振非均匀分布矢量光场中，所述横向运动物体反射回来的光实现了对偏振非均匀分布矢量光场的采样，得到携带了横向运动物体的运动信息的矢量多普勒信号，通过检测偏振态随时间变化的矢量多普勒信号，同时获取横向运动物体运动速度大小和方向的全矢量运动信息，并进一步分析物体的实时运动状态，实现基于矢量多普勒效应的运动物体的测量。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，将横向运动物体反射的矢量多普勒信号分束为两路，每一路分别经过一个检偏器将偏振态随时间变化的矢量多普勒信号转换为随时间变化的强度信号，再分别经过一个探测器将随时间变化的强度信号转换为电信号，最后通过对两路信号的分析同时获取横向运动物体运动速度大小和方向的全矢量运动信息。
3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述横向运动的物体为具有宏观尺寸的微粒或具有微观尺寸的粒子；对于横向平移运动的物体，其平移方向与横向矢量光场偏振态变化方向保持一致；对于横向旋转运动的物体，其旋转中心与圆柱矢量光场中心保持重合，其旋转半径在圆柱矢量光场的光斑内半径到外半径之间。
4.一种矢量多普勒效应测量装置，其特征在于，包括偏振非均匀分布矢量光光源和检测装置，所述偏振非均匀分布矢量光光源用于产生矢量光场，横向运动物体对矢量光场中不同的空间位置进行采样获得矢量多普勒信号，所述检测装置用于对所述矢量多普勒信号进行检测，同时获取横向运动物体运动速度大小和方向。
5.根据权利要求4所述的测量装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王健，方良，万镇宇，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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