[发明专利]一种基于偏振光栅多普勒效应的物体运动速度测量方法

权利要求书

1.一种基于偏振光栅多普勒效应的物体运动速度测量方法，其特征在于：它包括激光器(Laser)、空间滤波器(Filter)、光阑(AP)、凸透镜(Lens1)、偏振片(P)、平面镜(M1)、偏振光栅(PG)、λ/4波片(λ/4WP)、平面镜(M2)、平面镜(M3)、平面镜(M4)、分束镜(BS)、光电探测器(PD)和示波器(oscilloscope)。

2.根据权利要求1所述的基于偏振光栅多普勒效应的物体运动速度测量方法，其特征在于：将一束线偏振光通过运动的偏振光栅产生两束具有一定频率差的圆偏振光，+1级为左旋圆偏振光，-1级为右旋圆偏振光，分别将两束衍射光经过λ/4波片、分束镜等光学器件叠加变成拍频线偏振光，设激光的基频为f₀，多普勒频移为Δf，波数为k，+1级衍射光走过的距离为z₁，-1级衍射光走过的距离为z₂，光的电矢量为E，时间为t，运动速度为v，偏振光栅的光栅常数为d，则示波器测得的信号可表示为：对信号做快速傅里叶变换，信号的频谱图在处会有一处明显的峰值，提取中心频率，可以得到物体的平均速度。

3.根据权利要求1所述的基于偏振光栅多普勒效应的物体运动速度测量方法，其特征在于：由于频移与速度成正比，故其值会随着偏振光栅速度的变化而变化，在频谱中表现为信号的展宽，采用短时傅里叶变换对信号进行时频分析，可得到偏振光栅运动速度随时间的变化情况，进而可以得到偏振光栅的加速度和振动信息。