[发明专利]基于双脉冲数字散斑瞬态测量光学系统

摘要

本发明涉及一种基于双脉冲激光器的瞬态散斑测量光学系统，属于动态力学量激光测量领域。包括光源、光路传输系统、光电接收系统；光源发出双脉冲激光，经过衰减片对激光能量进行调节，再经过由第一片长焦距透镜、金属针孔及第二片长焦距透镜组成的空间滤波镜组，对激光器光斑进行空间滤波；空间滤波后的光束经第一片反射镜、扩束透镜、准直镜进行扩束和准直，再通过第二片反射镜，然后通过分光棱镜将光束分为一路测量光和一路参考光，分别入射到被测表面和参考表面上，两散射光再次通过分光棱镜后汇合并发生干涉，干涉光束由目镜成像在CCD相机接收表面；本发明获得可调时间间隔内的物体结构表面瞬时振动的散斑图像，且获取的散斑图像信噪比高。

主权项

一种基于双脉冲数字散斑瞬态测量光学系统，其特征在于：包括光源(1)、光路传输系统(2)、光电接收系统(14)；所述的光路传输系统(2)由衰减片(3)、第一片长焦距透镜(4)、金属针孔(5)、第二片长焦距透镜(6)、第一片宽带介质反射镜(7)、扩束镜(8)、准直镜(9)、第二片宽带介质反射镜(10)及分光棱镜(11)组成；所述的光电接收系统(14)由目镜(12)和CCD相机(13)组成；光源(1)发出双脉冲激光，经过衰减片(3)对激光能量进行调节，再经过由第一片长焦距透镜(4)、金属针孔(5)及第二片长焦距透镜(6)组成的空间滤波镜组，对激光器光斑进行空间滤波，有效消除光斑不均匀的现象，获得均匀的光强分布；空间滤波后的光束经第一片反射镜(7)、扩束透镜(8)、准直镜(9)进行扩束和准直，再通过第二片反射镜(10)，然后通过分光棱镜(11)将光束分为一路测量光和一路参考光，分别入射到被测表面(15)和参考表面(16)上，两散射光再次通过分光棱镜(11)后汇合并发生干涉，干涉光束由目镜(12)成像在CCD相机(13)接收表面；金属针孔(5)位于第一片长焦距透镜(4)焦点处；第二片长焦距透镜(6)与第一片长焦距透镜(4)之间的距离为两透镜的焦距之和；第一片长焦距透镜(4)与入射光光轴成45度角；扩束透镜、准直镜与扩束透镜之间的距离为两透镜的焦距之差；第二片反射镜与入射光光轴成45度角；被测表面位于分光棱镜的正上方；光电接收位于分光棱镜的正下方。