[发明专利]多普勒振镜正弦调制多光束激光外差测量电致伸缩系数的装置及方法

权利要求书

1.一种多普勒振镜正弦调制多光束激光外差测量电致伸缩系数的装置，其特征在于：该装置由电极(1)、H₀固体激光器(2)、第一平面反射镜(3)、偏振分束镜PBS(11)、四分之一波片(12)、振镜(13)、二维调整架(8)、待测压电陶瓷管(7)、第二平面反射镜(6)、薄玻璃板(9)、会聚透镜(10)、高压电源、光电探测器(4)和信号处理系统(5)组成，

H₀固体激光器(2)发出的线偏振光经第一平面反射镜(3)反射之后入射至偏振分束镜PBS(11)，经该偏振分束镜PBS(11)反射后的光束经四分之一波片(12)透射后入射至振镜(13)的光接收面，经该振镜(13)反射的光束再次经四分之一波片(12)透射后发送至偏振分束镜PBS(11)，经该偏振分束镜PBS(11)透射后的光束入射至薄玻璃板(9)，经该薄玻璃板(9)透射之后的光束入射至第二平面反射镜(6)，该光束在相互平行的薄玻璃板(9)和第二平面反射镜(6)之间反复反射多次，获得多束经薄玻璃板(9)的多束透射光束，所述多束透射光束和薄玻璃板(9)前表面的反射光束一起通过会聚透镜(10)汇聚至光电探测器(4)的光敏面上，所述光电探测器(4)输出电信号给信号处理系统(5)；薄玻璃板(9)后表面和第二平面反射镜(6)的反射面之间的距离为d；

所述第二平面反射镜(6)的背面中心与待测压电陶瓷管(7)的一端固定连接，该待测压电陶瓷管(7)的另一端固定在二维调整架(8)上，所述待测压电陶瓷管(7)的中心轴线与所述第二平面反射镜(6)的反射面相垂直；所述待测压电陶瓷管(7)的内表面(7-1)和外表面(7-2)分别通过电极(1)与高压电源的两个电压输出端连接。

2.根据权利要求1所述的多普勒振镜正弦调制多光束激光外差测量电致伸缩系数的装置，其特征在于：所述距离为d为20mm。

3.根据权利要求1所述的多普勒振镜正弦调制多光束激光外差测量电致伸缩系数的装置，其特征在于：所述待测压电陶瓷管(7)由锆钛酸铅制成，并且该待测压电陶瓷管(7)的内外表面分别镀银。

4.根据权利要求1所述的多普勒振镜正弦调制多光束激光外差测量电致伸缩系数的装置，其特征在于：所述振镜(13)为多普勒振镜，多普勒振镜的简谐振动方程和速度方程分别是x(t)＝x₀cos(ω_ct)和v(t)＝-ω_cx₀sin(ω_ct)，

式中x₀为多普勒振镜振动的振幅，ω_c为多普勒振镜的角频率，c为光速，t为时间。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的多普勒振镜正弦调制多光束激光外差测量电致伸缩系数的装置，其特征在于：所述信号处理系统(5)由滤波电路(5-1)、前置放大电路(5-2)、模数转换电路(A/D)和数字信号处理器(DSP)组成，所述滤波电路(5-1)对接收到的光电探测器(4)输出的电信号进行滤波之后发送给前置放大电路(5-2)，经所述前置放大电路(5-2)放大之后的信号输出给模数转换电路(A/D)，所述模数转换电路(A/D)将转换后的信号发送给数字信号处理器(DSP)。