【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学测量领域，更具体地，涉及一种结构多普勒测速仪。
技术介绍
1、众所周知，多普勒效应由波源和观察者之间的相对运动引起，其在光学和声学测量领域有着广泛的作用。基于多普勒效应发展起来的多普勒测速技术通常具有空间分辨率高、测量范围广、非接触等优点。在多普勒效应发展的漫漫历程中，研究者往往关注光场在与物体相互作用过程中的频率变化。近来，随着研究者们对光场维度的探索，基于具有径向波矢分量的结构光场，一种新颖的结构多普勒效应被揭示与证实。结构多普勒效应作为对传统多普勒效应的一种全新的拓展，为运动目标速度的获取提供了新的途径，并打破了传统多普勒测速研究中对参考光路配置的依赖性。通常，光电探测器无法直接对光学频域进行检测，只能通过测量两束光的之间拍频来得到光束与运动物体作用前后的频率变化，因此大部分传统多普勒效应的应用中都需要两路光分别作为探测光和参考光形成零差干涉。而对于一般具有参考光路配置的测速方案，其系统本身光路差异对环境干扰带来的影响抵抗力不佳。可见，传统多普勒测速系统的零差干涉结构存在可优化的空间，以便适应各种运动形式和复杂的...
【技术保护点】
1.一种结构多普勒测速仪，其特征在于，包括光源模块、光场调制模块、信号检测模块，
2.根据权利要求1所述的结构多普勒测速仪，其特征在于，所述相位滞后效应为通过设计结构光的径向角谱分布来调控光场的传播时延，所述两个不同的径向角谱分布用于控制光场的纵向传播因子，引发多普勒拍频。
3.根据权利要求1所述的结构多普勒测速仪，其特征在于，所述光场调制模块包括偏振片、半波片、第一分束器、空间光调制器、第一透镜、孔阑、第二透镜、第二分束器，光源模块发出的高斯光束经过偏振片调整为线偏振高斯光，所述线偏振高斯光再经过半波片调整偏振方向，转换为与空间光调制器最优偏...
【技术特征摘要】
1.一种结构多普勒测速仪，其特征在于，包括光源模块、光场调制模块、信号检测模块，
2.根据权利要求1所述的结构多普勒测速仪，其特征在于，所述相位滞后效应为通过设计结构光的径向角谱分布来调控光场的传播时延，所述两个不同的径向角谱分布用于控制光场的纵向传播因子，引发多普勒拍频。
3.根据权利要求1所述的结构多普勒测速仪，其特征在于，所述光场调制模块包括偏振片、半波片、第一分束器、空间光调制器、第一透镜、孔阑、第二透镜、第二分束器，光源模块发出的高斯光束经过偏振片调整为线偏振高斯光，所述线偏振高斯光再经过半波片调整偏振方向，转换为与空间光调制器最优偏振方向对应的线偏振高斯光，所述线偏振高斯光通过第一分束器后由空间光调制器调制得到结构光，结构光再由第一分束器反射后，经过由第一透镜、孔阑、第二透镜组成的4-f光学系统将第一衍射级次滤出，经过滤波后的结构光透过第二分束器入射至待测运动物体，返回的回波多普勒信号再由第二分束器反射至信号检测模块。
4.根据权利要求1所述的结构多普勒测速仪，其特征在于，当待测运动目标的表面为镜面时，所述信号检测模块包含光阑和光电探测器，所述光阑为中心放置的狭缝或离轴放置的孔阑，所述光电探测器置于光阑之后，用于接收回波多普勒信号，并对信号进行傅里叶分析，以提取运动目标的速度信息。
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