一种便携式光学测量仪器

摘要

本发明公开了一种便携式光学测量仪器，具有很好的空间时间分辨率，实现无损非接触式测量，其采用波分复用技术，将一个激光光源既作为激发光源，又作为探测光源，探测光源供给采用全光纤结构的斐索式干涉仪实现超声波振动的检测。本发明能够实现将通常需要两个激光器才能运作的检测系统简化为只需一个激光器的便携式结构。本发明的各个组成元件体积不大，利用光纤作为器件之间的连接部分，摆脱了传统光学结构上的局限，因而可以对其进行封装，组成一个只留有激发激光探头和探测激光探头在外的一体化探测系统。该系统具有紧凑的结构，重量大大减轻，既能满足便携的要求，又可以保证测量精度的要求，可以在一些操作不便的环境下灵活使用。

主权项

一种便携式光学测量仪器，其特征在于，包括相互连接的波分复用装置(I)和斐索式探测系统(II)，波分复用装置(I)用于产生对样品表面超声波进行激发的激发光源，并产生入射光源给斐索式探测系统(II)；斐索式探测系统(II)用于检测样品表面因波分复用装置(I)出射激光激发超声所产生的表面微振动；所述波分复用装置(I)包括依次连接的微片激光器(3)、光环形器(4)、光纤光栅(5)和激光激发臂(9)；其中微片激光器(3)与光环形器(4)的第一端口相连，光环形器(4)的第二端口与光纤光栅(5)相连，光环形器(4)的第三端口与斐索式探测系统(II)中的光隔离器(6)相连；微片激光器(3)所产生的双频激光，两束激光均沿微片激光器(3)出射进入光环形器(4)的第一端口，并由光环形器(4)的第二端口进入光纤光栅(5)中，然后其中一束激光将通过光纤光栅(5)，到达激光激发臂(9)的末端，另一束激光则由光纤光栅(5)反射回到光环形器(4)的第二端口，并从光环形器(4)的第三端口出射；斐索式探测系统(II)包括光隔离器(6)、光纤耦合器(7)、PIN光电探测器(8)和超声探测臂(10)；光隔离器(6)和PIN光电探测器(8)分别连接光纤耦合器(7)的两个光纤接头，光纤耦合器(7)的光纤输出接口末端则作为超声探测臂(10)；由光环形器(4)的第三端口输入的激光经过光隔离器(6)到达光纤耦合器(7)中，其输出激光在超声探测臂(10)末端反射回光纤耦合器(7)中，并由PIN光电探测器(8)接收。