基于多波长的激光测振仪和激光测振方法

本公开涉及激光测量，更具体地，涉及一种基于多波长的激光测振仪和激光测振方法。

背景技术：

1、激光测振技术是一种高精度干涉测量技术，在质量控制、逆向工程、医学诊断、航空航天等领域有广泛的应用。

2、激光测振技术可以通过激光测振仪向待测对象发送激光，并由激光测振仪接收经被测对象反射得到的反射激光，根据反射激光和预设参考激光得到被测对象的振动幅度信息。

3、在实现本公开的过程中发现，振动幅度信息的准确性较低。

技术实现思路

1、本公开提出了一种基于多波长的激光测振仪和激光测振方法。

2、根据本公开的一个方面，提出了一种激光测振仪，包括：

3、激光器，被配置为生成激光，其中，上述激光包括第一波长激光和第二波长激光；

4、分束器，被配置为对上述第一波长激光进行分束，得到第一待调制参考光和第一探测光，并对上述第二波长激光进行分束，得到第二待调制参考光和第二探测光；

5、调制器，被配置为对上述第一待调制参考光进行调制，得到第一参考光，并对上述第二待调制参考光进行调制，得到第二参考光；

6、传输器，被配置为向被测对象发送上述第一探测光和上述第二探测光，并接收上述第一探测光经上述被测对象反射得到的第一反射光和上述第二探测光经上述被测对象反射得到的第二反射光；以及

7、处理器，被配置为根据上述第一参考光和上述第一反射光，得到第一干涉光，根据上述第二参考光和上述第二反射光，得到第二干涉光，并根据上述第一干涉光对应的被测对象的第一振动幅度信息和上述第二干涉光对应的被测对象的第二振动幅度信息，组合得到上述被测对象的振动幅度信息。

8、根据本公开的实施例，上述传输器，包括：

9、光纤环形器，包括第一端、第二端和第三端，被配置为：

10、经上述第一端接收上述第一探测光和上述第二探测光；

11、经上述第二端向上述被测对象发送上述第一探测光和上述第二探测光；

12、经上述第二端接收上述第一探测光经上述被测对象反射得到的第一反射光和上述第二探测光经上述被测对象反射得到的第二反射光；以及

13、经上述第三端向上述处理器发送上述第一反射光和上述第二反射光。根据本公开的实施例，上述传输器，包括：

14、第一点衍射光纤环形器，包括第四端、第五端、第六端、起偏器、第一反射镜和第一偏振分光镜，被配置为：

15、经上述第四端接收上述第一探测光和上述第二探测光；

16、经上述起偏器调节上述第一探测光和上述第二探测光的偏振态，得到第一偏振探测光和第二偏振探测光；

17、上述第一偏振探测光和上述第二偏振探测光经上述第一反射镜反射到上述第一偏振分光镜；

18、在上述第一偏振分光镜反射上述第一偏振探测光和上述第二偏振探测光的情况下，经上述第五端向上述被测对象发送上述第一偏振探测光和上述第二偏振探测光，其中，上述第一偏振探测光经上述被测对象反射得到上述第一反射光，上述第二偏振探测光经上述被测对象反射得到上述第二反射光，经上述第五端接收上述第一反射光和上述第二反射光；以及

19、在上述第一偏振分光镜透射上述第一反射光和上述第二反射光的情况下，经上述第六端向上述处理器发送上述第一反射光和上述第二反射光。

20、根据本公开的实施例，上述传输器，包括：

21、第三点衍射光纤环形器，包括第十端、第十一端、第十二端、第二偏振分光镜、第二反射镜和1/4波片，被配置为：

22、经上述第十端接收上述第一探测光和上述第二探测光；

23、经上述第二反射镜将上述第一探测光和上述第二探测光反射至上述第二偏振分光镜；

24、经上述1/4波片调节由上述第二偏振分光镜反射的上述第一探测光和上述第二探测光的偏振态，分别得到第一圆偏探测光和第二圆偏探测光；

25、经上述第十一端向上述被测对象发送上述第一圆偏探测光和上述第二圆偏探测光，通过上述第十一端接收上述第一圆偏探测光经上述被测对象反射得到的第一反射光和上述第二圆偏探测光经上述被测对象反射得到的第二反射光；

26、在上述第十一端接收上述第一反射光和上述第二反射光的情况下，经上述1/4波片调节上述第一反射光和上述第二反射光的偏振态，得到第一偏振反射光和第二偏振反射光；

27、经上述第二偏振分光镜将上述第一偏振反射光和上述第二偏振反射光透射至上述第十二端；以及

28、经上述第十二端向上述处理器发送上述第一偏振反射光和上述第二偏振反射光。

29、根据本公开的实施例，上述处理器还被配置为：

30、根据上述第一干涉光的频率信息，计算包括第一散斑信息的第一振动幅度信息，并根据上述第二干涉光的频率信息，计算包括第二散斑信息的第二振动幅度信息；

31、将所述第一振动幅度信息的微分结果和所述第二振动幅度信息的微分结果加权叠加，并将加权叠加后的计算结果进行积分，得到抑制上述第一散斑信息和上述第二散斑信息的振动幅度信息。

32、根据本公开的实施例，上述基于多波长的激光测振仪还包括：

33、透镜，上述透镜设置于上述传输器和上述被测对象之间，被配置为汇聚上述第一探测光和上述第二探测光，汇聚上述第一探测光上述第一反射光，汇聚上述第二反射光。

34、根据本公开实施例的另一方面，提供了一种基于多波长的激光测振方法，包括：

35、激光器生成激光，其中，上述激光包括第一波长激光和第二波长激光；

36、分束器对上述第一波长激光进行分束，得到第一待调制参考光和第一探测光，并对上述第二波长激光进行分束，得到第二待调制参考光和第二探测光；

37、调制器对上述第一待调制参考光进行调制，得到第一参考光，并对上述第二待调制参考光进行调制，得到第二参考光；

38、传输器向被测对象发送上述第一探测光和上述第二探测光，并接收上述第一探测光经上述被测对象反射得到的第一反射光和上述第二探测光经上述被测对象反射得到的第二反射光；以及

39、处理器根据上述第一参考光和上述第一反射光，得到第一干涉光，根据上述第二参考光和上述第二反射光，得到第二干涉光，并根据上述第一干涉光对应的被测对象的第一振动幅度信息和上述第二干涉光对应的被测对象的第二振动幅度信息，组合得到上述被测对象的振动幅度信息。

40、根据本公开的实施例，上述根据上述第一干涉光对应的被测对象的第一振动幅度信息和上述第二干涉光对应的被测对象的第二振动幅度信息，组合得到上述被测对象的振动幅度信息，包括：

41、根据上述第一干涉光的频率信息，计算包括第一散斑信息的第一振动幅度信息，并根据上述第二干涉光的频率信息，计算包括第二散斑信息的第二振动幅度信息；

42、将所述第一振动幅度信息的微分结果和所述第二振动幅度信息的微分结果加权叠加，并将加权叠加后的计算结果进行积分，得到抑制上述第一散斑信息和上述第二散斑信息的振动幅度信息。

43、根据本公开的实施例的技术方案，提供了一种激光测振仪和激光测振方法，通过第一干涉光和第二干涉光，得到被测对象的振动幅度信息，第一干涉光可以为由第一探测光经被测对象反射得到的第一反射光和第一参考光得到的，第一探测光和第一参考光是由第一波长激光进行分束得到的；第二干涉光可以为由第二探测光经被测对象反射得到的第二反射光和第二参考光得到的，第二探测光和第二参考光是由第二波长激光进行分束得到的；第一干涉光携带被测对象的振动幅度信息，第二干涉光携带被测对象的振动幅度信息，通过联合分析第一干涉光和第二干涉光，对被测对象的振动幅度信息进行多重检测，提高了被测对象的振动幅度信息的准确性。