激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)測(ce)振(zhen)技(ji)術(shu)依賴于(yu)光(guang)(guang)(guang)的(de)多普(pu)勒效應(ying)(ying)，用于(yu)測(ce)量(liang)振(zhen)動(dong)物體(ti)(ti)的(de)物理參數。當相干(gan)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)束(shu)照(zhao)向(xiang)振(zhen)動(dong)物體(ti)(ti)時，由于(yu)多普(pu)勒效應(ying)(ying)，光(guang)(guang)(guang)的(de)頻率會發生(sheng)調制，產生(sheng)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)多普(pu)勒效應(ying)(ying)，體(ti)(ti)現為(wei)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)頻偏。通過激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)干(gan)涉技(ji)術(shu)，將照(zhao)射物體(ti)(ti)并(bing)反射回的(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)束(shu)與參考光(guang)(guang)(guang)束(shu)進行干(gan)涉，最終在光(guang)(guang)(guang)電探測(ce)器上探測(ce)得(de)到(dao)多普(pu)勒頻偏，從(cong)而獲(huo)得(de)振(zhen)動(dong)物體(ti)(ti)的(de)物理參數。

　　激光(guang)(guang)(guang)測振(zhen)儀的核心為(wei)高(gao)精度(du)激光(guang)(guang)(guang)干涉裝置，激光(guang)(guang)(guang)所(suo)(suo)射(she)(she)出的光(guang)(guang)(guang)分光(guang)(guang)(guang)BS1分為(wei)一(yi)束參(can)(can)考(kao)光(guang)(guang)(guang)和(he)一(yi)束物(wu)(wu)光(guang)(guang)(guang)，物(wu)(wu)光(guang)(guang)(guang)束經(jing)分光(guang)(guang)(guang)鏡BS2并由(you)(you)透(tou)鏡L聚焦(jiao)在(zai)被測物(wu)(wu)體(ti)表面的某一(yi)點，被測物(wu)(wu)體(ti)表面的散(san)射(she)(she)大部分都轉BS3，在(zai)BS3處于(yu)另(ling)一(yi)束參(can)(can)考(kao)光(guang)(guang)(guang)相干涉，從(cong)而得到(dao)物(wu)(wu)光(guang)(guang)(guang)與(yu)參(can)(can)考(kao)光(guang)(guang)(guang)在(zai)BS3處的亮度(du)調制頻(pin)率，并由(you)(you)光(guang)(guang)(guang)檢(jian)測器D1和(he)D2轉換為(wei)電(dian)信(xin)號。由(you)(you)于(yu)來(lai)自(zi)被測振(zhen)動(dong)(dong)體(ti)的散(san)射(she)(she)光(guang)(guang)(guang)中已經(jing)含了正比于(yu)振(zhen)動(dong)(dong)體(ti)瞬時速(su)度(du)的多普(pu)勒頻(pin)移(yi)信(xin)息(xi)，所(suo)(suo)以從(cong)檢(jian)測到(dao)的多普(pu)勒頻(pin)移(yi)大小就(jiu)可以推知物(wu)(wu)體(ti)表面的運動(dong)(dong)速(su)度(du)。

　　圖1：激光從測振儀的光學系統

　　多(duo)普勒(le)激光干涉(she)測振技(ji)術(shu)路線：激光多(duo)普勒(le)測振技(ji)術(shu)包(bao)括外差干涉(she)和零差干涉(she)兩種。

　　外差干涉對(dui)照射物體(ti)的(de)(de)光束(shu)(shu)或參考光束(shu)(shu)的(de)(de)其(qi)中一(yi)路施加一(yi)個(ge)固定(ding)頻(pin)率的(de)(de)移頻(pin)，干涉后得到(dao)一(yi)個(ge)包含載波(bo)的(de)(de)調頻(pin)信號，再通過鎖相(xiang)環技術或正交混頻(pin)得到(dao)多(duo)普勒頻(pin)偏(pian)或相(xiang)位(wei)，直接對(dui)應振(zhen)動物體(ti)的(de)(de)振(zhen)動速(su)度或相(xiang)對(dui)位(wei)移。

　　零差(cha)干涉則對(dui)(dui)照射物體的光束(shu)和(he)(he)參考光束(shu)進行(xing)零頻率處理，直(zhi)(zhi)接干涉得到(dao)一個零頻附近（不包含載波）的調頻信號(hao)，通過(guo)光學方(fang)式(shi)同(tong)時得到(dao)I和(he)(he)Q的信號(hao)，后續通過(guo)鑒相(xiang)解調方(fang)式(shi)，得到(dao)相(xiang)位，直(zhi)(zhi)接對(dui)(dui)應振動物體的相(xiang)對(dui)(dui)位移。

　　激光振系統主(zhu)要由激光干涉儀、信號處(chu)理器及數據采集處(chu)理計算機構成(cheng)。其(qi)框(kuang)圖如(ru)圖2所示(shi)。

　　圖2：測量系統(tong)框圖

　　激光于涉(she)儀的(de)(de)工作原理如前所述。信(xin)號處(chu)理器的(de)(de)作用是(shi)處(chu)理干涉(she)儀所輸(shu)出的(de)(de)調制信(xin)號及為布拉格器件提(ti)供驅動信(xin)號,它同時具有位(wei)移及速(su)度兩種輸(shu)出。速(su)度輸(shu)出是(shi)一個與振動體速(su)度成正比的(de)(de)模擬電(dian)壓，這是(shi)由其內置(zhi)的(de)(de)速(su)度解調器通過頻率-電(dian)壓變換把多普勒信(xin)息從載波中(zhong)提(ti)取出來而完成的(de)(de)。位(wei)移輸(shu)出實際上是(shi)一干涉(she)條紋計數器，以波長為單位(wei)對微小的(de)(de)位(wei)移進(jin)行測量。

　　數據采集處(chu)理(li)部(bu)分(fen)(fen)采用(yong)了(le)高(gao)速A/D轉(zhuan)換及相應的實(shi)時顯示(shi)處(chu)理(li)軟件，除(chu)了(le)可以高(gao)速實(shi)時顯示(shi)波(bo)形外，還可對波(bo)形進行頻(pin)率、幅度測量及存儲壓縮(suo)和頻(pin)域分(fen)(fen)析。其最(zui)高(gao)采樣頻(pin)率為10MHz,具(ju)有(you)預觸發延時功能，便于捕捉瞬時狀態。人機(ji)界面(mian)采用(yong)模擬示(shi)波(bo)器(qi)面(mian)板(ban)及菜單提示(shi)選擇,十(shi)分(fen)(fen)友好。

　　激光(guang)測振儀應(ying)用優(you)勢：

　　●不能有附加質量(liang)影響的(de)器(qi)件,如輕巧，柔性或微型結構等。

　　●傳統(tong)接觸式傳感器不易(yi)靠(kao)近或(huo)易(yi)損壞(huai)的惡劣環境,如高溫,高壓,腐蝕(shi),放(fang)射等。

　　●需要大(da)量(liang)測(ce)(ce)試點(dian),如大(da)型構件模態測(ce)(ce)量(liang)等,省去傳統(tong)接觸式傳感器(qi)布(bu)點(dian)連線等繁重工作量(liang)。

　　●大振(zhen)(zhen)幅,高g值(zhi)振(zhen)(zhen)動、沖擊測量(liang)，可測量(liang)從(cong)原子級微弱振(zhen)(zhen)動到數上百萬g沖擊。

　　●極(ji)低頻(pin)或極(ji)高頻(pin)振動測(ce)量。

　　如果(guo)您對激(ji)光測振儀(yi)的應用還有什(shen)么(me)不了解的，歡迎咨詢我們。