[发明专利]一种广义正交解调自混合振动测量方法及装置

说明书

本发明公开了一种广义正交解调自混合振动测量方法，包括：获取两路具有预设相位差的激光信号；运算得到两路激光信号的相位差估计值；根据所述相位差估计值获取振动本体表面的振动信息。本发明还公开了一种应用于上述广义正交解调自混合振动测量方法的装置。上述广义正交解调自混合振动测量方法可以在光路中得到两路激光信号，通过计算得出上述两路信号的相位差估计值并对振动本体表面的振动位移信息进行解调，从而可以获得振动本体的表面振动信息；该广义正交解调自混合振动测量方法可以应用于自混合振动测量领域，并且在两路非正交信号的条件下测得振动本体表面的振动信息，从而可以大大提高该方法的通用性。

技术领域

本发明涉及激光测量技术领域，特别涉及一种广义正交解调自混合振动测量方法。本发明还涉及一种应用于该广义正交解调自混合振动测量方法的装置。

背景技术

正交解调是在激光测量领域广泛应用的解调方法，其应用条件要求两正交信号正交，即在光学相位上满足两信号相位相差90度；然而，在实际应用中，激光光路中往往存在大量的波片、镀膜光学元件等，这些元件都会造成两路信号非正交，也就是说，由于激光光路的波片、镀膜光学元件等因素会导致两路信号的相位差与90度存在偏差，尤其是当波片进行旋转时，两路信号的相位会受到旋转角度的调控，这样在两路信号非正交的条件下，现有技术中的正交解调方法将无法应用。

因此，如何避免传统正交解调方法无法适用于两路非正交的信号，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种广义正交解调自混合振动测量方法，该方法可以利用在光路中具有相位差的两路激光信号，并采用广义的正交解调算法，获得振动本体的表面振动信息。本发明的另一目的是提供一种应用于上述广义正交解调自混合振动测量方法的装置。

为实现上述目的，本发明提供一种广义正交解调自混合振动测量方法，包括：

获取两路具有预设相位差的激光信号；

运算得到两路激光信号的相位差估计值；

根据所述相位差估计值获取振动本体表面的振动信息。

可选地，所述获取两路具有预设相位差的激光信号的步骤包括：

通过第一探测单元探测得到第一反馈信号；

通过第二探测单元探测得到与所述第一反馈信号具有预设相位差的第二反馈信号。

可选地，所述运算得到两路激光信号的相位差估计值的步骤，包括：

根据I_a＝I_0a+A_acos(fun(ω_ct))得到所述第一探测单元的反馈电流I_a，其中，I_0a为所述第一探测单元反馈电流的直流分量，A_a为所述第一探测单元反馈电流的交流分量幅值；

根据I_b＝I_0b+A_bcos(fun(ω_ct)+δ)得到所述第二探测单元的反馈电流I_b，其中，I_0b为所述第二探测单元反馈电流的直流分量，A_b为所述第二探测单元反馈电流的交流分量幅值；

对所述第一探测单元反馈电流的直流分量进行滤波并归一化处理得到

对所述第二探测单元反馈电流的直流分量进行滤波并归一化处理得到

根据计算得到所述相位差估计值，其中arctan为反正切函数。

可选地，所述根据所述相位差估计值获取振动本体表面的振动信息的步骤，包括：