[发明专利]用于测量振动的投射系统

说明书

一种用于测量机械部件(M)的表面(VSURF)的振动的系统，该系统包括：辐射(L)源(源)、被配置成限定第一入射光线(LB1)和参考光线(RLB)的第一分离元件(EL1)、从所述第一入射光线(LB1)产生第二入射光线(LB2)的成形模块(DOEM)、能够对参考光线(RLB)和由所述第二入射光线(LB2)在所述表面(VSURF)上的反射产生的光线之合进行相干相加的光学元件(OE)，所述成形模块(DOEM)包括一个或多个衍射光学元件(DOE1，…，DOEn)，所述衍射光学元件中的每一个包括衍射第一入射光线(LB1)的全部或部分以便照射机械部件所选择的表面的至少一个衍射结构(FSTRUCT)。

技术领域

本发明涉及用于测量机械元件的振动的系统。本发明尤其涉及全息火炬型(theholographic torch type)设备或装置，其适合于对具有各种形状和尺寸的部件进行快速测量。

背景技术

结构的振动通常使用具有例如激光的辐射发射的加速设备或振动测量设备来研究或测量。

这些已经成为常规的技术提供点状测量，即表示在结构的特定目标点处的结构振动的测量。

此外，加速设备是侵入性系统，因为它们需要被集成到或耦合到要测量其振动的结构上。

在研究机械结构的振动的领域中，在振幅和相位中获得振动场中空间振动的映射可能是重要的，这需要扫描结构的表面而不仅仅只是一个或多个特别的点。

目前数字光学全息技术使得能够非接触地测量机械结构的振动场并能够发现许多应用，例如通过示例的方式，测量人类耳膜的振动响应，或测量扬声器或振动平面的振动响应。然后，可以分析这些结构的振动模式。

表征在实际运行状态下的结构需要在时域中进行分析。由水力弹性声学现象引起的面板的振动通过光栅和摩擦构成无法由固定方法研究的典型状况的示例。

目前激光设备和CMOS传感器的可用性能现在提供了获得表示经研究的结构的时空信息的可能性。

标题为“Multi-point vibrometer based on high-speed digital in-lineholography(基于高速数字同轴全息技术的多点测振仪)”的文件(Poittevin、Picart、Faure、Gautier和Pezerat；Appl.Opt.54，3185-3196，2015)描述了基于相干光波干涉原理的数字光学全息技术系统。这篇文件中所述的方法使得能够以高空间分辨率测量结构的振动场。通过使用快速照相机来描述对非平稳现象的研究。

然而，可以改进这种数字光学全息技术系统。

发明内容

本发明使得能够通过提出用于通过数字全息技术测量机械部件的表面的振动的系统来改进现有技术的至少一些短处，该系统包括：

辐射源，其在预定的频率范围内发射，

第一分离元件，其被配置成限定第一入射光线和参考光线，

用于从第一入射光线成形第二入射光线的模块，以及

光学元件，其被配置成使参考光线和由所述第二入射光线在机械部件的所述表面上的反射产生的辐射进行干涉，

根据本发明所述系统的特征在于，用于成形第二入射光线的模块包括一个或多个衍射光学元件，一个或多个衍射光学元件中的每一个包括至少一个衍射结构，该至少一个衍射结构被配置成对旨在照射正接受研究的机械部件的第二入射辐射的全部或部分进行衍射。

衍射光学元件是包括了至少一个衍射结构的光学元件。

根据本发明的一个实施例，分离元件是偏振分离元件。

根据本发明的一个实施例，也被称为衍射结构的衍射的结构在玻璃基底中制成。