[发明专利]一种低成本测振系统及振动测量方法

权利要求书

1.一种低成本测振系统，其特征在于，包括：

低相干激光器，用于针对待测物体，生成测量激光；

光学干涉组件，用于将所述测量激光分光为初始参考光束和初始测量光束，并根据所述初始参考光束在所述光学干涉组件内的反射得到参考光束，并将所述初始测量光束发射至所述待测物体表面，根据所述待测物体表面的散射光束得到测量光束，并根据所述参考光束和所述测量光束得到干涉光束；

相干光探测组件，用于根据所述干涉光束转换得到第一路等幅正交电信号和第二路等幅正交电信号；以及

信号处理组件，用于对所述第一路等幅正交电信号和所述第二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；

其中，所述光学干涉组件，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，得到所述初始参考光束和所述初始测量光束；参考光延迟单元，所述参考光延迟单元包括：第一四分之一波片，用于对所述初始参考光束透射；第一反射镜，用于对所述初始参考光束透射后，对所述初始参考光束进行反射；反射元件，用于将所述初始参考光束反射至所述反射镜，以再次通过反射镜将所述初始参考光束反射至所述第一四分之一波片，并经所述第一四分之一波片透射至所述第一偏振分光镜，以经所述第一偏振分光镜透射后得到所述参考光束；第二四分之一波片，用于对所述初始测量光束进行透射；聚焦系统，用于将透射后的初始测量光束投射至所述待测物体，并在接收到所述待测物体散射的初始测量光束后，将所述散射的初始测量光束经所述第二四分之一波片透射至所述第一偏振分光镜，以经所述第一偏振分光镜反射后得到所述测量光束；调整单元，用于调整所述反射元件与所述第一反射镜的距离，使得所述参考光束与所述测量光束之间的光程差小于所述低相干激光器的相干长度，以得到所述干涉光束；

所述相干光探测组件，包括：第三四分之一波片，用于对所述干涉光束透射；消偏振分光镜，用于在所述干涉光束通过所述第三四分之一波片透射后进行分光，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，用于对所述第二透射光进行反射，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等幅正交电信号；二分之一波片，用于对所述第一透射光透射；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，用于对所述第四反射光进行反射，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等幅正交电信号；

其中，第一四分之一波片快轴方向与所述第一偏振分光镜快轴呈第一预设角度；第三四分之一波片快轴方向与所述第一偏振分光镜快轴呈第二预设角度；二分之一波片快轴方向与所述第一偏振分光镜快轴呈第三预设角度；第二偏振分光镜快轴方向与所述第一偏振分光镜快轴呈第四预设角度；第三偏振分光镜快轴方向与所述第一偏振分光镜快轴呈第五预设角度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述参考光延迟单元，还包括：

光纤耦合器，用于对所述初始参考光束进行耦合；

光纤延迟线，用于传输耦合之后的初始参考光束；

法拉第旋转镜，用于反射所述光纤延迟线传输的初始参考光束，以经所述光纤耦合器透射至所述第一偏振分光镜，以得到所述参考光束。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中，

所述反射元件为角锥棱镜或者反射镜；

所述消偏振分光镜均匀分光。