[发明专利]全光纤激光多普勒三维测振仪

权利要求书

1.一种全光纤激光多普勒三维测振仪，其特征在于包括

组合式光纤探头，用于接收Z方向激光光束并照射到振动物体上，同时接收振动物体反射到X方向激光光束、振动物体反射到Y方向激光光束、振动物体反射到Z方向激光光束； 

Z方向测量组件，用于产生Z方向激光光束，通过组合式光纤探头第一端口照射到振动物体上，并同时接收振动物体反射到Z方向激光光束并进行信号处理；

X方向测量组件，用于分别通过组合式光纤探头第二端口、组合式光纤探头第四端口接收振动物体反射到X方向的激光光束并进行信号处理；

 Y方向测量组件，用于分别通过组合式光纤探头第三端口、组合式光纤探头第五端口接收振动物体反射到Y方向激光光束并进行信号处理；

示波器，用于接收并存储Z方向测量组件、X方向测量组件、Y方向测量组件产生的电信号；

上位机，用于接收示波器存储的电信号，并分别处理为振动物体Z方向对应的速度、振动物体X方向对应的速度、振动物体Y方向对应的速度；

所述Z方向是第一探头的激光发射方向，X方向为与Z方向垂直在组合式光纤探头第二端口和组合式光纤探头第四端口的连线方向，Y方向为与Z方向垂直在组合式光纤探头第三端口和组合式光纤探头第五端口的连线方向。

2.根据权利要求1所述的全光纤激光多普勒三维测振仪，其特征在于

所述Z方向测量组件包括

光纤位移干涉仪，用于产生Z方向激光光束,同时接收振动物体反射到Z方向激光光束； 

波分复用器，用于接收光纤位移干涉仪产生的Z方向的激光光束，并将Z方向的激光光束通过组合式光纤探头第一端口照射在振动物体上；接收振动物体反射到Z方向激光光束。

3.根据权利要求1所述的全光纤激光多普勒三维测振仪，其特征在于所述X方向测量组件包括

第一光纤耦合器，用于分别接收组合式光纤探头第二端口、组合式光纤探头第四端口沿X方向激光光束，进行耦合处理，形成第一光干涉信号、第二光干涉信号；

第一光纤信号处理模块，用于接收第一光纤耦合器输出的振动物体X方向第一光干涉信号，并将第一光干涉信号处理为第一电信号； 

第二光纤信号处理模块，用于接收第一光纤耦合器输出的振动物体X方向第二光干涉信号，并将第二光干涉信号处理为第二电信号；其中第一光干涉信号与第二光干涉信号频率相同，相位差为T。

4.根据权利要求1所述的全光纤激光多普勒三维测振仪，其特征在于所述Y方向测量组件包括

第二光纤耦合器，用于分别接收组合式光纤探头第三端口、组合式光纤探头第五端口沿Y方向激光光束，进行耦合处理，形成第三光干涉信号、第四光干涉信号；

第三光纤信号处理模块，用于接收第二光纤耦合器输出的振动物体Y方向第三光干涉信号，并将第三光干涉信号处理为第三电信号； 

第四光纤信号处理模块，用于接收第二光纤耦合器输出的振动物体Y方向第四光干涉信号，并将第四光干涉信号处理为第四电信号；其中第三光干涉信号与第四光干涉信号频率相同，相位差为T。

5.根据权利要求1至4中之一所述的全光纤激光多普勒三维测振仪，其特征在于所述组合式光纤探头包括第一探头、第二探头、第三探头、第四探头、第五探头、支架，所述第一探头、第二探头、第三探头、第四探头、第五探头由支架固定，第一探头、第二探头、第三探头、第四探头、第五探头位于与Z方向垂直的平面上，第二探头、第三探头、第四探头、第五探头分别对称设置在第一探头周围，第二探头、第一探头、第四探头形成一条以第一探头为中点的直线；第三探头、第一探头、第五探头形成一条以第一探头为中点的直线，并且第三探头、第一探头、第五探头形成的直线与第二探头、第一探头、第四探头形成的直线垂直，所述第一探头为组合式光纤探头第一端口，第二探头为组合式光纤探头第二端口，第三探头为组合式光纤探头第三端口，第四探头为组合式光纤探头第四端口，第五探头为组合式光纤探头第五端口，所述第一探头与波分复用器连接，所述第二探头、所述第四探头分别与第一光纤耦合器连接，所述第三探头，所述第五探头分别与第二光纤耦合器连接。

6.根据权利要求5所述的全光纤激光多普勒三维测振仪，其特征在于所述第二探头与第四探头沿Z方向夹角为θ，所述θ为1°～45°，第三探头与第五探头沿Z方向夹角为θ，所述θ为1°～45°。