[发明专利]多普勒振镜正弦调制多光束激光外差测量杨氏模量的装置及方法

摘要

多普勒振镜正弦调制多光束激光外差测量杨氏模量的装置及方法，属于杨氏模量检测技术领域。它解决了采用传统的外差干涉技术测杨氏模量由于只能得到单一的待测参数值而使测量精度低的问题。本发明装置由H0固体激光器、振镜、四分之一波片、偏振分束镜、薄玻璃板、平面反射镜、会聚透镜、光电探测器、振镜驱动电源和信号处理系统组成；本发明方法将待测金属丝与砝码连接，对其施加拉力F；打开H0固体激光器及振镜的驱动电源，信号处理系统连续采集光电探测器输出的电信号，获得薄玻璃板和平面反射镜之间的距离参数，记录该距离参数，多次增加砝码的质量M，计算获取杨氏模量值。本发明适用于杨氏模量的测量。

主权项

一种多普勒振镜正弦调制多光束激光外差测量杨氏模量的装置，其特征在于：该装置由H0固体激光器(1)、振镜(2)、四分之一波片(3)、偏振分束镜(4)、薄玻璃板(5)、平面反射镜(6)、会聚透镜(9)、光电探测器(10)、振镜驱动电源和信号处理系统组成，振镜驱动电源用于驱动振镜(2)振动；薄玻璃板(5)水平固定，该薄玻璃板(5)的正上方距离d处设置一块平面反射镜(6)，所述薄玻璃板(5)与平面反射镜(6)的反射面相对、且相互平行，H0固体激光器(1)、四分之一波片(3)、振镜(2)、偏振分束镜(4)、会聚透镜(9)、光电探测器(10)均位于薄玻璃板(5)的下方，所述H0固体激光器(1)发射激光束至偏振分束镜(4)的前表面，经该偏振分束镜(4)反射的光束经四分之一波片(3)透射之后发射到振镜(2)的入射面，经振镜(2)反射后的反射光束再次经四分之一波片(3)透射至偏振分束镜(4)，经所述偏振分束镜(4)透射之后入射至薄玻璃板(5)，该透射光束在该薄玻璃板(5)的入射面的入射角θ0小于90度且大于等于0度；该透射光经该薄玻璃板(5)形成反射光束和透射光束，所述透射光束经平面反射镜(6)反射的反射光束再次经薄玻璃板(5)透射之后入射至会聚透镜(9)，经该薄玻璃板(5)前表面反射形成的反射光束也入射至会聚透镜(9)，会聚透镜(9)将入射光束聚焦至光电探测器(10)的探测面上，所述光电探测器(10)输出电信号给信号处理系统。