激光干涉原理在振動測量中的應用
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2 激光干涉測振方法分析
激光干涉測振主要的方法有：時間平均全息方法、激光散斑干涉技術、激光多普勒測振技術等。
2．1 時間平均全息方法
對于在某一穩定頻率下作簡諧振動的物體，用連續激光照射，并在比振動周期長得多的時間內在全息干板上曝光，可將物體表面所反射的光與未作位相調制的參考光相疊加，將兩束光的干涉圖記錄在全息干板上。其重現象由反映節線和等振幅線組成的干涉條紋來表示振幅分布。這就是時間平均全息方法的測振原理。其時間平均全息圖的重現像的光強度按零階貝塞爾函數的平方分布。
式中：J0為零階貝塞爾函數；V(x，y)為物體上某點的位移；θ1為振動方向和照明方向的夾角；θ2為振動方向和觀察方向的夾角。
因此，由式(5)通過分析光強I的變化確定V(x，y)的量值，實現振動位移測量，如圖2所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/195568.htm
應當說明，如果物體振動的規律不同，條紋的強度分布規律也不同，但計算方法是類似的。時間平均全息方法的實驗過程簡單，節線清晰，可以檢測形狀復雜的透光物體或反射物體以及漫散射體，因此在振動分析中廣泛使用。不足之處是測量范圍小(僅幾十微米左右)，對記錄信息過多，對記錄介質的分辨率要求過高，故限制了應用范圍。
2．2 激光散斑干涉技術
激光散斑干涉是指被測物體表面的散射光產生的散斑與另一參考光相干涉，當物體表面發生變化時，如位移或變形等，干涉條紋也發生變化。通過對這些干涉條紋的處理，可以得到物體表面的振動情況。
散斑法光路簡單，不但可以非接觸測量，無損檢測，而且可以遙感測量。不僅用來研究物體的狀態，而且可對物體作振動分析，已經提出了多種測振方案，如時間平均法、頻閃法、雙脈沖電子散斑干涉(ESPI)法等。散斑用于側振時，條紋與位移之間的關系較為簡單，但接收信號的強度由于物體的振動使散斑對比度變得很差，通常采用光學傅里葉變換濾波法，從混合的散斑圖像中提取信息，最后將處理過的散斑圖紙片放在線性衍射儀中進行濾波，產生一組清晰的條紋。
2．3 激光多普勒測振技術
如果一定頻率的聲波、無線電波或光波在傳播過程中，對于接收器有相對運動時，接收器接收到的反射波的頻率會隨相對運動的速度變化，這種現象叫做多普勒頻移效應。激光多普勒測振原理就是基于測量從物體表面微小區域反射回的相干激光光波的多普勒頻移△fD，進而確定該測點的振動速度V。利用激光多普勒效應，不僅能測量固體的振動速度，而且也能測量流體的流動速度。
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