一种零差式激光多普勒振动测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种零差式激光多普勒振动测量装置，包括：光前端模块，包括镜头、分束器和激光器，用于通过激光器产生激光，然后将产生的激光经过分束器分为两路，一路为参考光，另外一路为测量光；参考光和测量光的频率相同，经合束处理后通过镜头发射到外部；载波插入模块，连接在光前端模块和被测物体之间，包括带有反射镜的超声换能器，用于接收光前端模块经由镜头发射的激光，将激光反射到被测物体，并将被测物体漫反射回来的光再次反射回到镜头；其中，反射镜以预定频率和预定振幅振动，在振动测量光路上引入预定频率和预定振幅的光程变化。本发明专利技术的抗干扰能力强，探测灵敏度高。

【技术实现步骤摘要】
一种零差式激光多普勒振动测量装置
本专利技术涉及一种振动测量装置，尤其涉及一种零差式激光多普勒振动测量装置，属于光学精密测量

技术介绍
激光振动测量技术是一种非接触振动测量技术，因其具备精度高、灵敏度高、测量距离远等特点，日益受到各种高精测量领域的青睐，已经广泛应用于机械制造、航空航天、微细加工、建筑等领域。目前，基于激光振动测量的技术主要有：多普勒参考光振动测量技术、散斑法振动测量技术、莫尔条纹法、全息干涉法振动测量技术等。其中，多普勒参考光振动测量技术主要利用光外差技术和光学多普勒效应实现，包括外差式振动测量技术和零差式振动测量技术。外差式振动测量技术的工作原理是使进入光电探测器中的相互干涉的两路光信号的载波频率不同，形成干涉后将产生差频信号。外差式振动测量技术以高频信号作为载波，提高了抗干扰能力，但由于光电探测器的频率响应随着频率增加增益下降，较高的载波频率降低了光电探测器的灵敏度，从而限制了外差式振动测量技术对微弱振动的探测能力。在零差式振动测量技术中，测量光和参考光的频率相同，即频率差为0。它不需要对参考光进行移频处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种零差式激光多普勒振动测量装置，其特征在于包括：/n光前端模块，包括镜头、分束器和激光器，用于通过激光器产生激光，然后将产生的激光经过所述分束器分为两路，一路为参考光，另外一路为测量光；所述参考光和所述测量光的频率相同，经合束处理后通过所述镜头发射到外部；/n载波插入模块，连接在所述光前端模块和被测物体之间，包括带有反射镜的超声换能器，用于接收所述光前端模块经由所述镜头发射的激光，将所述激光反射到所述被测物体，并将所述被测物体漫反射回来的光再次反射回到所述镜头；其中，/n所述反射镜以预定频率和预定振幅振动，在振动测量光路上引入预定频率和预定振幅的光程变化。/n

【技术特征摘要】
1.一种零差式激光多普勒振动测量装置，其特征在于包括：
光前端模块，包括镜头、分束器和激光器，用于通过激光器产生激光，然后将产生的激光经过所述分束器分为两路，一路为参考光，另外一路为测量光；所述参考光和所述测量光的频率相同，经合束处理后通过所述镜头发射到外部；
载波插入模块，连接在所述光前端模块和被测物体之间，包括带有反射镜的超声换能器，用于接收所述光前端模块经由所述镜头发射的激光，将所述激光反射到所述被测物体，并将所述被测物体漫反射回来的光再次反射回到所述镜头；其中，
所述反射镜以预定频率和预定振幅振动，在振动测量光路上引入预定频率和预定振幅的光程变化。


2.如权利要求1所述的零差式激光多普勒振动测量装置，其特征在于：
所述超声换能器以预定频率带动所述反射镜一起振动。


3.如权利要求1所述的零差式激光多普勒振动测量装置，其特征在于：
所述反射镜和所述超声换能器刚性连接，与所述镜头轴线的夹角为45度。


4.如权利要求1～3中任意一项所述的零差式激光多普勒振动测量装置，其特征在于还包括信号处理模块；
所述信号处理模块包括抗混叠滤波器、数模转换器和FPGA处理器；其中，
所述抗混叠滤波器，用于过滤掉从所述光前端模块输出的信号的高频成分；
所述数模转换器，用于将从所述抗混叠滤波器输出的信号从模拟形式转换为数字形式；
所述FPGA处理器，包括基于数字锁相环的解调模块，用于实现具有频率跟踪的信号相位解调。


5.如权利要求4所述的零差式激光多普勒振动测量装置，其特征在于：
所述解调模块包括正交下变频器、下抽取模块、相位解调器、环路滤波器和数控振荡器；其中，
正交下变频器、下抽取模块和相位解调器用于锁相环中的相位检测，正交下变频器以数...

【专利技术属性】
技术研发人员：周郭飞，宋大林，杨宏，牛建民，张晓娟，赵金平，梁波，
申请(专利权)人：公安部第一研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11