利用單光柵多普勒效應測量微小振動

梁佩瑩 梁澤匯 徐曉松 曹輝 蔡靜 王宇華

摘 要本文介紹了利用單光柵多普勒效應測量微小振動的原理和設計。利用對稱入射的互相干光束照射在光柵的相同位置，通過調節使互相干光束的入射角等于光柵的一級衍射角，當光柵發生振動時，產生較高頻率的光拍信號，通過對光拍信號的光電檢測，能夠精確地測量光柵的微小振動參數，進而測量出物體的微小的振動情況，有利應用于高精度儀器生產、材料檢測、工程檢測中等領域。

【關鍵詞】光柵 多普勒效應 光拍

隨著工業水平的提高，儀器的精度要求也越來越高，但我國在物體微小振動方面的技術還沒完善，因此大部分企業選擇國外儀器。目前，市場上以雙光路和時間序列散斑三維面型兩種辦法為代表。但在這一方面，現有技術仍然存在一些缺陷，因此本文提出利用單光柵多普勒效應測量微小振動的設計。多普勒效應作為光學應用的基礎，它的應用推進了光學的研究，有利于光學應有到工業生產中來。利用單光柵多普勒效應測量微小振動的設計是通過測出光柵的光拍頻率等參數，實現多普勒效應的演示和微小振動測量等功能，該方法有利于工業、生產的發展需求。

5 結論

本文研究的單光柵多普勒效應測量微小振動系統設計在多普勒效應的基礎上，通過振動光柵實現激光的入射光束發生頻移，使其產生光拍信號，利用檢測技術對產生頻移的光信號進行檢測，再進一步對光拍信號處理，最后計算出光柵振動的位移，并通過示波器顯示實驗現象，實現了本設計系統的目的。本文介紹的單光柵多普勒效應測量微小振動系統只采用一塊光柵，不會產生雙光柵多普勒效應測量微小振動系統中的兩塊光柵之間的組合限制和缺陷所帶來的誤差。因此，單光柵的系統比雙光柵系統具有較高的測量精度，并且造價要比雙光柵系統低，操作方便，具有較好的應用前景。

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作者簡介

梁佩瑩（1975-），女， 廣東省佛山市人。博士學位。現為佛山科學技術學院講師。主要研究方向為光信息處理與光電檢測。

作者單位

佛山科學技術學院光信息工程系 廣東省佛山市 528000