基于阵列光束旋转多普勒效应的旋转目标转速测量方法技术

技术编号:41204998 阅读:20 留言:0更新日期:2024-05-07 22:30
本发明专利技术基于阵列光束旋转多普勒效应的旋转目标转速测量方法,涉及旋转多普勒效应技术领域。包括激光器,扩束准直器,阵列涡旋光束产生器,傅里叶透镜,分束器,反射镜,拓扑荷数反转器,反射镜,合束器,半波片,偏振分束器,1/4波片,待测旋转物体,透镜,光电探测器以及示波器以光路连接构成。通过I.获取阵列涡旋光,II.产生叠加态阵列光斑,III.产生阵列旋转多普勒效应和IV.待测物体转速测量等四个步骤。其基于多普勒频移与待测物体角速度成线性关系、不受环境条件影响,具有多功能和非接触等特点,在研究复杂旋转物体或多体目标的运动以及多通道光纤通信,量子信息,雷达探测和微粒操控等领域提供一种更加有效的检测手段。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及旋转多普勒效应,具体指一种基于阵列光束旋转多普勒效应的旋转目标转速测量方法,可实现多个运动旋转目标或者同一目标不同组成部分的转速测量。


技术介绍

1、涡旋光是一种具有螺旋相位波前和暗中空结构的特殊光场,其光强在相位奇点处为零,并且相位围绕奇点沿着垂直于传播方向呈螺旋状分布,在光通信、雷达探测和微粒操控等领域有着广泛的应用。与单涡旋光束相比,涡旋阵列光束具有多个相位奇点和轨道角动量,在多通道光纤通信以及量子信息领域可以增强信息传输容量,在光学微操作领域可以同时捕获和观察多个微粒。

2、与线性多普勒效应相比,自然界中存在另外一种对于旋转信息敏感的多普勒效应,叫做旋转多普勒效应。这种多普勒效应的波源需携带的相位,即涡旋光束,其中l为拓扑荷数,为方位角。经旋转物体散射的涡旋光,其频率会发生改变,频移的大小正比于被测物体的角速率与涡旋光拓扑荷数。——[邱松,任元,刘通,王琛,基于涡旋光多普勒效应的旋转柱体转速探测,光学学报,40(20):2026001,2020]。

3、公知的单束涡旋光产生旋转多普勒效应进行转速测量,往往受限于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于阵列光束旋转多普勒效应的旋转目标转速测量,其特征在于,包括激光器(1),扩束准直器(2),阵列涡旋光束产生器(3),傅里叶透镜(4),分束器(5),第一反射镜(6),拓扑荷数反转器(7),第二反射镜(8),合束器(9),半波片(10),偏振分束器(11),1/4波片(12),待测旋转物体(13),透镜(14),光电探测器(15)以及示波器(16)以光路连接构成。

2.基于阵列光束旋转多普勒效应的旋转目标转速测量方法,其特征在于,包括步骤:I.获取阵列涡旋光,II.产生叠加态阵列光斑,III.产生阵列旋转多普勒效应和IV.待测物体转速测量。

<p>3.如权利要求2...

【技术特征摘要】

1.基于阵列光束旋转多普勒效应的旋转目标转速测量,其特征在于,包括激光器(1),扩束准直器(2),阵列涡旋光束产生器(3),傅里叶透镜(4),分束器(5),第一反射镜(6),拓扑荷数反转器(7),第二反射镜(8),合束器(9),半波片(10),偏振分束器(11),1/4波片(12),待测旋转物体(13),透镜(14),光电探测器(15)以及示波器(16)以光路连接构成。

2.基于阵列光束旋转多普勒效应的旋转目标转速测量方法,其特征在于,包括步骤:i.获取阵列涡旋光,ii.产生叠加态阵列光斑,iii.产生阵列旋转多普勒效应和iv.待测物体转速测量。

3.如权利要求2所述的基于阵列光束旋转多普勒效...

【专利技术属性】
技术研发人员:闫爱民吕柳
申请(专利权)人:上海师范大学
类型:发明
国别省市:

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