[发明专利]一种反射式反馈锁相激光振动测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种反射式反馈锁相激光振动测量装置，其特征在于，包括：反射式振动测量模块，单模半导体激光二极管，以及与所述单模半导体激光二极管电性连接的锁相激光驱动模块；其中，

所述单模半导体激光二极管，用于向倾斜的被测物表面发出入射激光，接收经所述反射式振动测量模块返回的反射激光并形成干涉，产生自混合波形并转化为光电流；所述单模半导体激光二极管内置有激光器和探测器；其中，

所述激光器，用于向倾斜的被测物表面发出入射激光，接收经所述反射式振动测量模块返回的反射激光，以及通过所述锁相激光驱动模块的反馈控制改变输出功率；

所述探测器，用于将所述自混合波形经检测转化为光电流；

所述反射式振动测量模块，用于垂直接收经所述被测物表面反射后的反射激光，并将反射激光按照原光路返回至所述单模半导体激光二极管；

所述锁相激光驱动模块，用于对所述单模半导体激光二极管产生的光电流进行处理，并对所述单模半导体激光二极管进行反馈控制形成闭环反馈检测，在输出端得到所述被测物的振动信号；所述锁相激光驱动模块包括跨阻放大模块，直流偏置模块，增益调节模块，可控开关，压控电流源模块，参考电压模块；其中，

所述跨阻放大模块，与所述探测器电性连接，用于将所述探测器产生的光电流转化为电压信号，并将所述电压信号进行放大输出；

所述直流偏置模块，用于对所述跨阻放大模块的输出信号进行直流补偿；

所述增益调节模块，用于调节经所述直流补偿后的信号的放大比例，输出自混合信号；

所述可控开关，用于通过断开或开启来控制开环测量或闭环测量；

所述参考电压模块，用于提供参考电压；

所述压控电流源模块，分别与所述可控开关、所述参考电压模块和所述激光器电性连接，用于在进行开环测量时，结合所述参考电压为所述激光器提供恒流驱动；在进行闭环测量时，结合所述参考电压和所述自混合信号，形成对所述激光器的反馈控制。

2.根据权利要求1所述的反射式反馈锁相激光振动测量装置，其特征在于，所述反射式振动测量模块包括反射镜，以及用于固定所述反射镜的支撑调节机构；其中，

所述反射镜的反射面与经所述被测物表面反射后的反射激光的传播方向相互垂直。

3.根据权利要求2所述的反射式反馈锁相激光振动测量装置，其特征在于，所述锁相激光驱动模块还包括分别与所述增益调节模块和所述可控开关电性连接的低通滤波模块；

所述低通滤波模块，用于去除经所述增益调节模块调节放大比例后的信号内包含的高频噪声。

4.根据权利要求3所述的反射式反馈锁相激光振动测量装置，其特征在于，所述可控开关，具体用于在进行开环测量及对所述直流偏置模块和所述增益调节模块进行粗调时，处于断开状态；在进行闭环测量及对所述直流偏置模块和所述增益调节模块进行微调时，处于闭合状态。