[发明专利]测振测温装置及其信号处理方法

权利要求书

1.一种测振测温装置，其特征在于，包括：

激光测振组件，所述激光测振组件包括激光光源、光学干涉子组件和相干光探测子组件，其中，所述激光光源用于针对待测物体，生成测量激光；所述光学干涉子组件用于将所述测量激光分光为本振光和信号光，根据所述本振光在所述光学干涉子组件内的反射得到参考光束，并将所述信号光发射到所述待测物体表面，根据所述待测物体表面的散射光束得到测量光束，以根据所述参考光束和所述测量光束得到干涉光束；所述相干光探测子组件用于根据所述干涉光束转换得到第一路光电信号和第二路光电信号；

红外测温组件，所述红外测温组件与所述激光测振组件共光轴，所述红外测温组件包括红外测温光学系统和光电探测器；其中，所述红外测温光学系统用于汇聚所述待测物体的红外辐射能量，所述光电探测器用于根据所述红外辐射能量转换得到温度电信号；

信号处理组件，用于对所述两路光电信号进行非线性误差矫正得到两路等幅正交电信号，并对所述两路等幅正交电信号进行解调，得到所述待测物体的振动信息，并对所述温度电信号进行温度信息还原，得到所述待测物体的表面温度；

所述相干光探测子组件包括：

第三四分之一波片，用于透射所述干涉光束；

消偏振分光镜，用于对透射后的所述干涉光束进行分光，以得到第一反射光和第一透射光；

第二偏振分光镜，用于对所述第一反射光进行分光，得到第二反射光和第二透射光；

第二反射镜，用于反射所述第二透射光，得到第三反射光；

第一平衡探测器，用于接收所述第二反射光和所述第三反射光，并转化为所述第一路光电信号；

二分之一波片，用于透射所述第一透射光；

第三偏振分光镜，用于对经过所述二分之一波片的所述第一透射光进行分光，得到第三透射光和第四反射光；

第三反射镜，用于反射所述第四反射光，得到第五反射光；

第二平衡探测器，用于接收所述第五反射光和所述第三透射光，并转化为所述第二路光电信号；

二分之一波片，用于透射所述干涉光束；

消偏振分光镜，用于对透射后的所述干涉光束进行分光，以得到第一反射光和第一透射光；

第二偏振分光镜，用于对所述第一反射光进行分光，得到第二反射光和第二透射光；

第二反射镜，用于反射所述第二透射光，得到第三反射光；

第一平衡探测器，用于接收所述第二反射光和所述第三反射光，并转化为所述第一路光电信号；

第三四分之一波片，用于透射所述第一透射光；

第三偏振分光镜，用于对经过所述二分之一波片的所述第一透射光进行分光，得到第三透射光和第四反射光；

第三反射镜，用于反射所述第四反射光，得到第五反射光；

第二平衡探测器，用于接收所述第五反射光和所述第三透射光，并转化为所述第二路光电信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光学干涉子组件包括：

光隔离器，用于单向传输所述测量激光；

第一偏振分光镜，用于在所述测量激光通过所述光隔离器后进行分光，得到本振光和信号光，其中，所述本振光为反射光和所述信号光为透射光；

参考臂，所述参考臂包括第一四分之一波片和参考镜，其中，所述第一四分之一波片透射对所述本振光；所述参考镜用于将透射后的本振光反射至所述第一四分之一波片，以使得所述第一四分之一波片再次进行透射，并经过所述第一偏振分光镜透射后得到所述参考光束；

测量臂，所述测量臂包括第二四分之一波片，所述第二四分之一波片用于对所述信号光进行透射，并将透射后的信号光通过聚焦透镜投射至所述待测物体表面，所述聚焦透镜还用于将接收到的所述待测物体表面的散射光束发射至所述第二四分之一波片，以使得所述第二四分之一波片对所述散射光束进行透射，并经过所述第一偏振分光镜反射后得到所述测量光束；其中，

所述参考光束和所述测量光束在所述第一偏振分光镜内干涉形成所述干涉光束。