本發(fā)明涉及多普勒測振儀，尤其涉及一種同軸共焦激光測振系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、激光多普勒測振儀是以激光為媒介的探測儀器，激光打在被測物體上，利用被測物體激光回光信號(hào)和本振光信號(hào)進(jìn)行干涉從而測得物體的振動(dòng)頻率和相對位移等參數(shù)，現(xiàn)有激光測振儀多采用人眼可見光波段(400nm-700nm)氦氖激光光源和1550nm近紅外激光光源，氦氖激光光源多用于近距離的測試，近紅外激光光源適用于粗糙表面和低反射率表面的振動(dòng)測量、長距離振動(dòng)測量以及高頻振動(dòng)測量。

2、現(xiàn)有可見光氦氖激光器受制于激光器本身功率較小，使得測振儀的測試距離較近；如果滿足遠(yuǎn)距離測試則需要更大能量的1550nm近紅外激光器，但是1550nm紅外激光器人眼不可見，無法高效地判斷激光是否打在被測物體上。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、技術(shù)目的：針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明公開了一種同軸共焦激光測振系統(tǒng)，通過設(shè)計(jì)光纖合束同軸指示光的方案，指示光打的位置即是信號(hào)光所在位置，可以很好的在遠(yuǎn)距離下觀察到光斑，提高了人們操作儀器的效率，創(chuàng)造性地解決了激光多普勒測振儀在遠(yuǎn)距離測試下，人工光斑對準(zhǔn)難度較大，對準(zhǔn)效率較低的問題。

2、技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

3、一種同軸共焦激光測振系統(tǒng)，其特征在于，包括：信號(hào)光激光器、分束器、環(huán)形器、合束器、望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)、指示光激光器、混頻器；

4、所述信號(hào)光激光器與分束器連接，用于向分束器發(fā)射信號(hào)激光；

5、所述分束器與環(huán)形器、混頻器連接，用于將接收的信號(hào)激光按照預(yù)設(shè)比例分束，一束作為信號(hào)光傳輸至環(huán)形器，另一束作為本振光傳輸至混頻器；

6、所述環(huán)形器與合束器、混頻器連接，用于向合束器傳遞信號(hào)光，接收合束器傳遞的信號(hào)光的回光信號(hào)，并反饋至向混頻器；

7、混頻器用于耦合分束器發(fā)出的本振光和環(huán)形器輸出的信號(hào)光的回光信號(hào)，使得本振光和信號(hào)光的回光信號(hào)發(fā)生干涉；

8、所述合束器與望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)、指示光激光器連接，用于接收指示光激光器發(fā)出的指示光，向望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)傳輸信號(hào)光和指示光，接收望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)傳遞的信號(hào)光的回光信號(hào)；

9、望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)用于發(fā)射信號(hào)光和指示光，并接收信號(hào)光的回光信號(hào)。

10、優(yōu)選地，所述合束器為光纖合束器，光纖合束器利用光纖全反射來進(jìn)行光的傳遞，實(shí)現(xiàn)信號(hào)光和指示光的同軸傳輸。

11、優(yōu)選地，所述信號(hào)光激光器為1550nm波段窄線寬保偏激光器；指示光激光器為650nm激光器。

12、優(yōu)選地，所述望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)包括可調(diào)焦結(jié)構(gòu)件和鏡片，鏡片卡合在可調(diào)焦結(jié)構(gòu)件上。

13、優(yōu)選地，所述鏡片為雙膠合鏡片，雙膠合鏡片由凹凸透鏡粘合而成。

14、優(yōu)選地，所述雙膠合鏡片中，凸透鏡的折射率小于1.62，阿貝數(shù)小于28；凹透鏡的折射率大于1.8，阿貝數(shù)大于60。

15、優(yōu)選地，所述可調(diào)焦結(jié)構(gòu)件包括旋調(diào)件和位于旋調(diào)件兩端的接口、卡槽；接口為光纖頭插口，與合束器連接；卡槽用于卡合鏡片，實(shí)現(xiàn)鏡片與可調(diào)焦結(jié)構(gòu)件同軸，旋調(diào)件52實(shí)現(xiàn)前后旋動(dòng)調(diào)焦。

16、優(yōu)選地，測振系統(tǒng)還包括被測靶標(biāo)，可調(diào)頻率、振幅、距離。

17、有益效果：

18、(1)本發(fā)明通過設(shè)計(jì)光纖合束同軸指示光的方案，指示光打的位置即是信號(hào)光所在位置，可以很好的在遠(yuǎn)距離下觀察到光斑，提高了人們操作儀器的效率，創(chuàng)造性地解決了激光多普勒測振儀在遠(yuǎn)距離測試下，人工光斑對準(zhǔn)難度較大，對準(zhǔn)效率較低的問題；

19、(2)本發(fā)明設(shè)計(jì)消色差的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，消除可見光和近紅外光波長差異帶來的色差，讓可見光和近紅外光在不同距離下光斑大小一致；

20、(3)本發(fā)明通過鏡頭調(diào)焦來適應(yīng)遠(yuǎn)近距離測試時(shí)，650nm可見光和1550nm近紅外光由于波長差距較大無法共焦的問題，利用連續(xù)變焦的方式實(shí)現(xiàn)激光測振儀由近到遠(yuǎn)的探測范圍。

技術(shù)特征：

1.一種同軸共焦激光測振系統(tǒng)，其特征在于，包括：信號(hào)光激光器、分束器、環(huán)形器、合束器、望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)、指示光激光器、混頻器；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同軸共焦激光測振系統(tǒng)，其特征在于：所述合束器為光纖合束器，光纖合束器利用光纖全反射來進(jìn)行光的傳遞，實(shí)現(xiàn)信號(hào)光和指示光的同軸傳輸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同軸共焦激光測振系統(tǒng)，其特征在于：所述信號(hào)光激光器為1550nm波段窄線寬保偏激光器；指示光激光器為650nm激光器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同軸共焦激光測振系統(tǒng)，其特征在于：所述望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)包括可調(diào)焦結(jié)構(gòu)件和鏡片，鏡片卡合在可調(diào)焦結(jié)構(gòu)件上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種同軸共焦激光測振系統(tǒng)，其特征在于：所述鏡片為雙膠合鏡片，雙膠合鏡片由凹凸透鏡粘合而成。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種同軸共焦激光測振系統(tǒng)，其特征在于：所述雙膠合鏡片中，凸透鏡的折射率小于1.62，阿貝數(shù)小于28；凹透鏡的折射率大于1.8，阿貝數(shù)大于60。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種同軸共焦激光測振系統(tǒng)，其特征在于：所述可調(diào)焦結(jié)構(gòu)件包括旋調(diào)件和位于旋調(diào)件兩端的接口、卡槽；接口為光纖頭插口，與合束器連接；卡槽用于卡合鏡片，實(shí)現(xiàn)鏡片與可調(diào)焦結(jié)構(gòu)件同軸，旋調(diào)件52實(shí)現(xiàn)前后旋動(dòng)調(diào)焦。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同軸共焦激光測振系統(tǒng)，其特征在于：還包括被測靶標(biāo)，可調(diào)頻率、振幅、距離。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種同軸共焦激光測振系統(tǒng)，信號(hào)光激光器向分束器發(fā)射信號(hào)激光；分束器將接收的信號(hào)激光按照預(yù)設(shè)比例分束，一束作為信號(hào)光傳輸至環(huán)形器，另一束作為本振光傳輸至混頻器；環(huán)形器向合束器傳遞信號(hào)光，接收合束器傳遞的信號(hào)光的回光信號(hào)，并反饋至向混頻器；混頻器耦合分束器發(fā)出的本振光和環(huán)形器輸出的信號(hào)光的回光信號(hào)，使得本振光和信號(hào)光的回光信號(hào)發(fā)生干涉；合束器接收指示光激光器發(fā)出的指示光，向望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)傳輸信號(hào)光和指示光，接收望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)傳遞的信號(hào)光的回光信號(hào)；望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)用于發(fā)射信號(hào)光和指示光，并接收信號(hào)光的回光信號(hào)。本發(fā)明通過設(shè)計(jì)光纖合束同軸指示光，實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)距離下觀察到光斑，提高了人們操作儀器的效率。

技術(shù)研發(fā)人員：崔由美,崔遠(yuǎn)馳,陳付波,趙子超,王勇,李恒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京木木西里科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30