激光干涉原理在振动测量中的应用
2激光干涉测振方法分析
激光干涉测振主要的方法有：时间平均全息方法、激光散斑干涉技术、激光多普勒测振技术等。
2．1 时间平均全息方法
对于在某一稳定频率下作简谐振动的物体，用连续激光照射，并在比振动周期长得多的时间内在全息干板上曝光，可将物体表面所反射的光与未作位相调制的参考光相叠加，将两束光的干涉图记录在全息干板上。其重现象由反映节线和等振幅线组成的干涉条纹来表示振幅分布。这就是时间平均全息方法的测振原理。其时间平均全息图的重现像的光强度按零阶贝塞尔函数的平方分布。
式中：J0为零阶贝塞尔函数；V(x，y)为物体上某点的位移；θ1为振动方向和照明方向的夹角；θ2为振动方向和观察方向的夹角。
因此，由式(5)通过分析光强I的变化确定V(x，y)的量值，实现振动位移测量，如图2所示。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/195568.htm
应当说明，如果物体振动的规律不同，条纹的强度分布规律也不同，但计算方法是类似的。时间平均全息方法的实验过程简单，节线清晰，可以检测形状复杂的透光物体或反射物体以及漫散射体，因此在振动分析中广泛使用。不足之处是测量范围小(仅几十微米左右)，对记录信息过多，对记录介质的分辨率要求过高，故限制了应用范围。
2．2 激光散斑干涉技术
激光散斑干涉是指被测物体表面的散射光产生的散斑与另一参考光相干涉，当物体表面发生变化时，如位移或变形等，干涉条纹也发生变化。通过对这些干涉条纹的处理，可以得到物体表面的振动情况。
散斑法光路简单，不但可以非接触测量，无损检测，而且可以遥感测量。不仅用来研究物体的状态，而且可对物体作振动分析，已经提出了多种测振方案，如时间平均法、频闪法、双脉冲电子散斑干涉(ESPI)法等。散斑用于侧振时，条纹与位移之间的关系较为简单，但接收信号的强度由于物体的振动使散斑对比度变得很差，通常采用光学傅里叶变换滤波法，从混合的散斑图像中提取信息，最后将处理过的散斑图纸片放在线性衍射仪中进行滤波，产生一组清晰的条纹。
2．3 激光多普勒测振技术
如果一定频率的声波、无线电波或光波在传播过程中，对于接收器有相对运动时，接收器接收到的反射波的频率会随相对运动的速度变化，这种现象叫做多普勒频移效应。激光多普勒测振原理就是基于测量从物体表面微小区域反射回的相干激光光波的多普勒频移△fD，进而确定该测点的振动速度V。利用激光多普勒效应，不仅能测量固体的振动速度，而且也能测量流体的流动速度。
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