[发明专利]光学平台振动特性声光调制检测装置与检测方法

权利要求书

1.一种光学平台振动特性声光调制检测装置，在与水槽联接的支架(2)上左侧设置有激光器(4)，激光器(4)上设置有通过导线与计算机(1)相连的CCD摄像头(3)，激光器(4)的激光出射方向上设置内装有水的水槽，水槽上设置有显示屏(9)，其特征在于：所述的水槽为两个无底的框架，该框架设置在被检测光学平台(11)上表面构成连为一体的前水槽(10)和后水槽(13)，前水槽(10)和后水槽(13)内装有水，支架(2)上激光器(4)右侧光出射方向上设置有分束镜(5)，支架(2)上分束镜(5)的透射光方向设置有分束反射镜(6)，支架(2)上分束镜(5)的反射光方向上设置有前反射镜(7)，分束反射镜(6)反射光方向上设置有后反射镜(12)，前水槽(10)和后水槽(13)的左侧上端中心线每一个反射镜的反射光方向上设置有1个光阑(8)。

2.按照权利要求1所述的光学平台振动特性声光调制检测装置，其特征在于：所述的框架为矩形框架，该矩形框架用分隔板(14)分隔成两个相同的正方形框架。

3.按照权利要求1所述的光学平台振动特性声光调制检测装置，其特征在于：所述的前水槽(10)和后水槽(13)内的水位高低不相同。

4.按照权利要求3所述的光学平台振动特性声光调制检测装置，其特征在于：所述的前水槽(10)与后水槽(13)内的水位差为40mm。

5.一种使用权利要求1光学平台振动特性声光调制检测装置检测光学平台振动特性的检测方法，其特征在于它由下述步骤组成：

A.在前水槽(10)、后水槽(13)内分别注入蒸馏水，前水槽(10)与后水槽(13)的水位差为40mm；

B.分别调整前反射镜(7)和后反射镜(12)的角度至前反射镜(7)和后反射镜(12)的反射光通过光阑(8)与分隔板(14)平行，使前反射镜(7)的反射激光束在前水槽(10)水面上的入射点位于前水槽(10)对角线相交的中心位置、反射激光束与前水槽(10)内水面的入射角为88.5°，后反射镜(12)的反射激光束在后水槽(13)水面上的入射点位于后水槽(13)对角线相交的中心位置、反射激光束与后水槽(13)内水面的入射角为88.5°；

C.在分隔板(14)右端延长线上距分隔板(14)右端200mm光学平台(11)的台面上，用质量为300g的带圆锥体橡胶头的重锤，由7cm高处自由落下单击台面，水槽内光学平台(11)的振动在前水槽(10)和后水槽(13)内水面上形成振幅不同的水面波，水面波对入射激光束产生调制反射，在显示屏(9)上呈现出条纹间距相等的两列干涉条纹，按显示屏(9)上1mm长度对应CCD摄像头所摄图像中25个像素个数标定像素当量，用CCD摄像头(3)连续采集显示屏(9)上的干涉条纹，并转换成数字信号输出到计算机(1)，选择连续采集的两列干涉条纹中各自条纹个数最多一列干涉条纹，并分别对选择的干涉条纹个数计数，计算机(1)按下式：

A₀＝1.888N₁一0.944(N₂+1)

计算前水槽(10)和后水槽(13)内光学平台(11)的受激振动振幅，式中A₀为前水槽(10)和后水槽(13)内光学平台(11)的振动振幅、单位为μm，N₁为前水槽(10)内水的表面波对入射激光束产生调制反射在显示屏(9)上呈现的条纹个数最多的一列干涉条纹个数，N₂为后水槽(13)内水的表面波对入射激光束产生调制反射在显示屏(9)上同步呈现的条纹个数最多的一列干涉条纹个数；

测量干涉条纹的间距d所对应的像素数，得到干涉条纹间距d的长度，并按下式：

F＝0.707d^3/2

计算光学平台(11)的固有频率f、单位为Hz，d为干涉条纹的间距、单位为mm。