JP2021056091A - Vibration meter - Google Patents
Vibration meter Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021056091A JP2021056091A JP2019179116A JP2019179116A JP2021056091A JP 2021056091 A JP2021056091 A JP 2021056091A JP 2019179116 A JP2019179116 A JP 2019179116A JP 2019179116 A JP2019179116 A JP 2019179116A JP 2021056091 A JP2021056091 A JP 2021056091A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- input
- output
- port
- interference signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 34
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 35
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 8
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 210000001520 comb Anatomy 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H9/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
この発明は、振動計に関するものである。 The present invention relates to a vibrometer.
レーザードップラー振動計は、物体の振動を非接触で測定することが可能な非接触型の振動計である。 The laser Doppler vibrometer is a non-contact type vibrometer that can measure the vibration of an object in a non-contact manner.
振動している物体に光を照射し散乱光を発生させると、散乱光にはドップラー効果による振動成分が重畳される。したがって散乱光を受光し復調することによって物体の振動を測定することが可能となる。 When a vibrating object is irradiated with light to generate scattered light, a vibration component due to the Doppler effect is superimposed on the scattered light. Therefore, it is possible to measure the vibration of an object by receiving and demodulating the scattered light.
レーザードップラー振動計は非接触の測定が可能であるため、従来は困難であった遠方にある物体の振動の測定や高温・高磁場下の物体の振動測定も可能である。このような利点を活かし、さまざまな点検用途に利用されている。 Since the laser Doppler vibrometer can measure non-contact, it is also possible to measure the vibration of a distant object and the vibration of an object under a high temperature and a high magnetic field, which was difficult in the past. Taking advantage of these advantages, it is used for various inspection purposes.
物体の振動を詳細に測定するためには、振動の測定箇所は一点よりも多点の方が好ましい。例えば、道路や橋梁のような大規模な構造物の振動を測定するためには、構造物の一点の振動を観察するよりも多点を観察したほうが包括的な結果を得られるためである。 In order to measure the vibration of an object in detail, it is preferable to measure the vibration at multiple points rather than at one point. For example, in order to measure the vibration of a large-scale structure such as a road or a bridge, it is better to observe multiple points than to observe the vibration of one point of the structure to obtain comprehensive results.
多点計測可能なレーザードップラー振動計として、光コムと呼ばれる等周波数間隔及び同位相の線スペクトル列の光を対象物に略同時に照射し、それぞれの散乱光の位相変化を抽出することによる、多点同時計測可能な振動計がある(例えば、特許文献1、2又は3参照)。
As a laser Doppler vibrometer capable of multi-point measurement, a multi-point measurement is performed by irradiating an object with light of a line spectrum sequence having an equal frequency interval and the same phase, which is called an optical comb, and extracting the phase change of each scattered light. There are vibrometers capable of simultaneous point measurement (see, for example,
この多点同時計測可能な振動計の第1の従来例では、例えば、レーザ光源で生成されたレーザ光を2分岐し、2分岐されたレーザ光から、互いに異なる周波数間隔の2つの光コムを参照光及び測定光として生成する。そして、参照光又は測定光の中心周波数を周波数シフトさせる。測定光は、測定対象物に略同時に照射され、測定対象物から得られた各散乱光は、参照光と合波され、ヘテロダイン検波される。 In the first conventional example of this multi-point simultaneous measurement vibrometer, for example, a laser beam generated by a laser light source is branched into two, and two optical combs having different frequency intervals are generated from the two-branched laser beam. Generated as reference light and measurement light. Then, the center frequency of the reference light or the measurement light is frequency-shifted. The measurement light irradiates the measurement object substantially at the same time, and each scattered light obtained from the measurement object is combined with the reference light and heterodyne detection is performed.
また、多点同時計測可能な振動計の第2の従来例では、異なる中心周波数及び異なる周波数間隔の2つの光コムを、位相同期した2つのモード同期レーザを用いて生成する。 Further, in the second conventional example of the vibrometer capable of simultaneously measuring multiple points, two optical combs having different center frequencies and different frequency intervals are generated by using two mode-locked lasers that are phase-locked.
ここで、従来例では、多点同時計測を行うために、異なる中心周波数及び異なる周波数間隔の2つの光コムを用いている。例えば、第2の従来例において用いられる、モード同期レーザは高額であるばかりでなく、2つの光を安定に長時間位相同期させることは容易ではないなど、従来例では、装置構成が複雑になったり、高価になったりする。 Here, in the conventional example, two optical combs having different center frequencies and different frequency intervals are used in order to perform simultaneous measurement at multiple points. For example, the mode-locked laser used in the second conventional example is not only expensive, but it is not easy to stably synchronize the phase of two lights for a long time. In the conventional example, the device configuration becomes complicated. Or it can be expensive.
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものである。この発明の目的は、簡素及び
安価な構成で、測定の同時性が重視されない多点の振動測定を可能にする、振動計を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. An object of the present invention is to provide a vibrometer having a simple and inexpensive configuration and enabling multipoint vibration measurement in which simultaneous measurement is not emphasized.
上述した目的を達成するために、この発明の振動計は、干渉信号生成部と、発振信号生成部と、多ポート入出力部と、ディジタル信号生成部と、信号処理部とを備えて構成される。 In order to achieve the above-mentioned object, the vibrometer of the present invention includes an interference signal generation unit, an oscillation signal generation unit, a multi-port input / output unit, a digital signal generation unit, and a signal processing unit. To.
干渉信号生成部は、連続光を生成し、連続光をプローブ光及び参照光に2分岐し、プローブ光及び参照光のいずれか一方を、発振信号生成部で生成された電気信号によって周波数シフトさせ、プローブ光を多ポート入出力部に送り、散乱光と、参照光とをコヒーレント検波することにより干渉信号を生成し、及び、干渉信号をディジタル信号生成部に送る。多ポート入出力部は、プローブ光を、所定の時間間隔で第1〜第N(Nは2以上の整数)の照射側入出力ポートから出力して、それぞれ第1〜第Nの測定対象物に照射し、第1〜第Nの測定対象物で散乱した散乱光が入力され、及び、散乱光を干渉信号生成部に送る。ディジタル信号生成部は、干渉信号を所定の標本化周波数でサンプリングしてディジタル信号に変換し、信号処理部は、ディジタル信号から干渉信号の位相変化を取得し、第1〜第Nの測定対象物の振動を算出する。 The interference signal generation unit generates continuous light, splits the continuous light into probe light and reference light, and shifts the frequency of either the probe light or the reference light by the electric signal generated by the oscillation signal generation unit. , The probe light is sent to the multi-port input / output section, the scattered light and the reference light are coherently detected to generate an interference signal, and the interference signal is sent to the digital signal generation section. The multi-port input / output unit outputs probe light from the irradiation side input / output ports of the first to Nth (N is an integer of 2 or more) at predetermined time intervals, and outputs the probe light from the irradiation side input / output ports of the first to Nth measurement objects, respectively. Is irradiated, and the scattered light scattered by the first to Nth measurement objects is input, and the scattered light is sent to the interference signal generation unit. The digital signal generation unit samples the interference signal at a predetermined sampling frequency and converts it into a digital signal, and the signal processing unit acquires the phase change of the interference signal from the digital signal and measures the first to Nth objects. Calculate the vibration of.
上述の振動計の好適実施形態によれば、多ポート入出力部は、一方の側に1個の光源側ポートと、他方の側にN個の照射側ポートを有する1×N光スイッチを備えて構成される。1×N光スイッチの光源側ポートは、光源側入出力ポートに接続され、1×N光スイッチの第1〜第Nの照射側ポートは、それぞれ第1〜第Nの照射側入出力ポートに接続される。 According to the preferred embodiment of the vibrometer described above, the multi-port input / output section comprises a 1 × N optical switch having one light source side port on one side and N irradiation side ports on the other side. It is composed of. The light source side port of the 1 × N optical switch is connected to the light source side input / output port, and the first to Nth irradiation side ports of the 1 × N optical switch are connected to the first to Nth irradiation side input / output ports, respectively. Be connected.
また、1×N光スイッチの第1〜第Nの照射側ポートと、第1〜第Nの照射側入出力ポートとは、コリメータを介して接続されるのが良い。 Further, the first to Nth irradiation side ports of the 1 × N optical switch and the first to Nth irradiation side input / output ports are preferably connected via a collimator.
また、1つの照射側ポートから光が出射する時間をton、照射側ポートの切り換えに要する時間をtswitchとしたとき、1×N光スイッチの他方の側の第k(kは1以上N以下の整数)の入出力ポートと、前記第kの測定対象物との距離dkに対して、ton>2dk/cかつtswitch>2|dj+1−dj|/c(jは1以上N−1以下の整数)を満たすのが良い。 Further, time t on which light from one irradiation-side port is emitted, when the time required for switching of the irradiation-side port and the t: switch, 1 × first k on the other side of the N optical switch (k is 1 or more N input and output ports of an integer), with respect to the distance d k to the object to be measured the first k, t on> 2d k / c and t switch> 2 | d j + 1 -d j | / c (j is It is preferable to satisfy (an integer of 1 or more and N-1 or less).
この発明の振動計によれば、簡素及び安価な構成で、多点の振動測定を可能になる。 According to the vibrometer of the present invention, it is possible to measure vibrations at multiple points with a simple and inexpensive configuration.
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係については、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the shape, size, and arrangement of each component are only schematically shown to the extent that the present invention can be understood. Further, although a preferable configuration example of the present invention will be described below, it is merely a suitable example. Therefore, the present invention is not limited to the following embodiments, and many modifications or modifications can be made that can achieve the effects of the present invention without departing from the scope of the constitution of the present invention.
図1を参照して、多点計測可能な振動計の実施形態を説明する。図1は、多点計測可能な振動計の実施形態を説明するための模式図である。 An embodiment of a vibrometer capable of measuring multiple points will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an embodiment of a vibrometer capable of measuring multiple points.
本実施形態の振動計は、干渉信号生成部100と、発振信号生成部180と、多ポート入出力部200と、ディジタル信号生成部300と、信号処理部400とを備えて構成される。
The vibrometer of the present embodiment includes an interference
干渉信号生成部100は、連続光光源110、第1及び第2のカプラ121及び122、偏光ビームスプリッタ(PBS:Polarizing Beam Splitter)130、λ/4板140、周波数シフタ150、及び、光電変換器160を備えて構成される。
The
連続光光源110は、コヒーレント光を生成可能な、例えば、任意好適な従来周知のレーザ光源で構成される。連続光光源110は、中心角周波数ω0で発振する、直線偏光状態である連続光を生成する。連続光光源110が生成した連続光は、第1のカプラ121に送られる。
The
第1のカプラ121は、入力端、第1の出力端、及び、第2の出力端を有する。第1のカプラ121は、入力端を経て入力された連続光を2分岐する。2分岐された一方は第1の出力端から出力されて、プローブ光として、PBS130に送られる。また、2分岐された他方は第2の出力端から、参照光として出力される。
The
PBS130は、入力端、入出力端、出力端を有する。PBS130は、入力端を経て入力されたプローブ光を、入出力端から出力する。入出力端から出力されたプローブ光は、λ/4板140に送られる。
The PBS 130 has an input end, an input / output end, and an output end. The PBS 130 outputs the probe light input through the input terminal from the input / output end. The probe light output from the input / output end is sent to the λ / 4
PBS130は、例えば、Y偏光の光を透過させ、X偏光の光を反射させるように設けられる。この場合、連続光光源110を、Y偏光の連続光を生成する構成にすればよい。なお、連続光光源110を、X偏光及びY偏光を含む連続光を生成する構成とし、第1のカプラ121に変えてPBSを用い、連続光のうちY偏光の光をプローブ光とし、X偏光の光を参照光とすることができる。
The PBS 130 is provided, for example, so as to transmit Y-polarized light and reflect X-polarized light. In this case, the continuous
λ/4板140は、PBS130から入力された直線偏光状態のプローブ光を、円偏光状態に変換する。円偏光状態に変換されたプローブ光は、多ポート入出力部200に送られる。多ポート入出力部200は、1個の光源側入出力ポート201と、N(Nは2以上の整数)個の照射側入出力ポート202を有している。多ポート入出力部200の光源側入出力ポート201に、λ/4板140から送られたプローブ光が入力される。プローブ光は、いずれか1つの照射側入出力ポート202から出力され測定対象物500に照射される。
The λ / 4
発振信号生成部180は、例えば発振器で構成され、角周波数ωの電気信号を生成する。
The oscillation
多ポート入出力部200は、例えば、1×N(Nは2以上の整数)光スイッチ210を備えて構成される。
The multi-port input /
一般的に光スイッチは、一方の側のポートと、他方の側のポートの、いずれか又は双方を複数備えている。一方の側のポート数がM(Mは1以上の整数)、他方の側のポート数がNの光スイッチをM×N光スイッチと呼ぶ。M×N光スイッチは、切り換えにより一方の側のポートと他方の側のポートが選択され、選択された一方の側のいずれか1つの選択されたポートに入力された光を、他方の側のいずれか1つの選択されたポートから出力する機能を有する。 Generally, an optical switch includes a plurality of ports on one side and one or both of ports on the other side. An optical switch having M (M is an integer of 1 or more) on one side and N on the other side is called an M × N optical switch. In the M × N optical switch, one port and the other port are selected by switching, and the light input to any one of the selected ports on the other side is transferred to the other side. It has a function to output from any one selected port.
多ポート入出力部200の光源側入出力ポート201は、1×N光スイッチ210の一方の側の光源側ポート211に光学的に接続される。また、多ポート入出力部200のN個の照射側入出力ポート202は、それぞれ、1×N光スイッチ210の他方の側のN個の照射側ポート212に光学的に接続される。
The light source side input /
1×N光スイッチ210は、第1〜第Nの照射側ポート212−1〜Nから、プローブ光を所定の時間間隔でポートを切り換えながら出力する。図2は、1×N光スイッチ210におけるプローブ光の出力の様子を示す模式図である。図2では、横軸に時間(任意単位)を取って示し、縦軸に出力の光パワー(任意単位)を取って示している。
The 1 × N
1つの照射側入出力ポート202から光が出射される時間をton、ポートの切り換えに要する時間をtswitchとする。tswitchは、一般的に10msec程度である。
Time t on which light from one irradiation
ここで、各照射側入出力ポート202から出力されるプローブ光を用いて振動測定を行うには、散乱光が、当該散乱光を発生させたプローブ光を出力した照射側ポート212に入力される必要がある。第k(kは1以上N以下の整数)の照射側ポート212−kと、第kの測定対象物500−kとのを距離dkとしたとき、プローブ光が光スイッチ210を出射してから散乱光が光スイッチ210に入射するまでに要する時間は2dk/c(cは光速)である。従って、ton>2dk/cとなるようにtonが設定される。
Here, in order to perform vibration measurement using the probe light output from each irradiation side input /
また、第j(jは1以上N−1以下の整数)の照射側ポート212−jから出力されたプローブ光により生じた散乱光と、第j+1の照射側ポート212−(j+1)から出力されたプローブ光により生じた散乱光が重ならないようにする必要がある。従って、tswitch>2|dj+1−dj|/cであればよい。 Further, scattered light generated by the probe light output from the irradiation side port 212-j of the j (j is an integer of 1 or more and N-1 or less) and output from the irradiation side port 212- (j + 1) of the j + 1th. It is necessary to prevent the scattered light generated by the probe light from overlapping. Therefore, t switch > 2 | d j + 1 −d j | / c may be used.
例えば、ton=10msecとするとき、dk<15kmとなる。また、tswitch=10msecとすると、dj+1−dj<15kmとなる。一般的にレーザードップラー振動計はkmオーダー以上離れた対象物の測定には用いられない。このため、10msec程度のtswitchであり、tonを10msec程度に設定すれば、測定可能である。 For example, when a t on = 10 msec, the d k <15km. Further, when t switch = 10 msec, d j + 1 − d j <15 km. Generally, laser Doppler vibrometers are not used to measure objects that are more than km away. Therefore, a 10msec approximately t: switch, by setting the t on the order of 10msec, can be measured.
なお、tonについては、1×N光スイッチ210から測定対象物500までの距離に応じて、任意好適に設定すればよい。図2では、tonが一定の場合を示しているが、1×N光スイッチ210から測定対象物500までの距離に応じて、1×N光スイッチ210の照射側ポートごとにtonを異なる値に設定してもよい。
Note that the t on, depending on the distance from the 1 × N
多ポート入出力部200のN個の照射側入出力ポート202と、1×N光スイッチ212の照射側ポートの間に、N個のコリメータ220を備えるのが良い。プローブ光がコリメータ220を経て出力され、散乱光がコリメータ220を経て入力されることにより、コリメータ220により定まる方向からの散乱光を、より効率的に取得することができる。1×N光スイッチ210の照射側ポート212と、コリメータ220の間は、例えば、光ファイバで接続される。
It is preferable to provide
プローブ光が測定対象物500に照射されると、測定対象物500において散乱光が発生する。このときの散乱光の偏光状態は、照射されたプローブ光に対して反対回りの円偏光となる。
When the probe light is applied to the
測定対象物500から受けた円偏光状態の散乱光は、当該散乱光を発生させたプローブ
光が出力された照射側入出力ポート202に入力され、多ポート入出力部200の光源側入出力部201を経て、λ/4板140に送られる。λ/4板140は、測定対象物500から受けた円偏光状態の散乱光を、直線偏光状態に変換する。直線偏光状態に変換された散乱光は、PBS130に送られる。ここで、直線偏光状態のプローブ光は、λ/4板140を2回通過して、かつ、測定対象物で散乱することにより、直線偏光状態の散乱光になる。このとき、λ/4板140に入力される直線偏光状態のプローブ光と、λ/4板140から出力される直線偏光状態の散乱光とは、偏光方向が直交する。
The circularly polarized scattered light received from the
PBS130は、入出力端から入力された散乱光を、出力端から出力する。出力端から出力された散乱光は、第2のカプラ122に送られる。
The
第1のカプラ121の第2の出力端から出力された参照光は、周波数シフタ150に送られる。周波数シフタ150は、例えば、音響光学変調器(AOM:Acoustic Optic Modulator)で構成される。周波数シフタ150は、発振信号生成部180で生成された角周波数ωの電気信号によって、音響光学変調され、角周波数ωだけ周波数シフトされる。周波数シフタ150で角周波数ωの周波数シフトを受けた参照光は、第2のカプラ122に送られる。
The reference light output from the second output end of the
第2のカプラ122は、第1の入力端、第2の入力端、及び、出力端を有する。第2のカプラ122の第1の入力端には、PBS130から送られた散乱光が入力される。また、第2のカプラ122の第2の入力端には、周波数シフタ150から送られた参照光が入力される。
The
第2のカプラ122は、第1の入力端及び第2の入力端を経て入力された、同じ偏光状態の散乱光及び参照光を干渉させて、干渉光を生成する。干渉光は、光電変換器160に送られる。
The
光電変換器160は、例えば、フォトダイオード(PD:Photodetector)で構成される。光電変換器160は、干渉光を干渉電気信号に変換する。干渉電気信号は、角周波数Δωを中心としたビート信号である。干渉電気信号は、角周波数Δω近傍に、ドップラーシフトによる位相変調成分を含む。このようにして、干渉信号生成部100において、散乱光と参照光とはコヒーレント検波される。
The
干渉電気信号は、ディジタル信号生成部300に送られる。ディジタル信号生成部300は、例えば、アナログ・ディジタル変換器(ADC:Analog to Digital Converter)を備えて構成される。
The interfering electrical signal is sent to the digital
ADC300は、干渉電気信号を所定の標本化周波数でサンプリングしてディジタル信号に変換して干渉信号を得る。このディジタル信号である干渉信号は、信号処理部400に送られる。
The
信号処理部400は、例えば、パーソナルコンピュータ(PC)で構成される。信号処理部400は、ディジタル信号を処理する部分である。信号処理部400では、例えば、CPUがソフトウェアを実行することにより、所望の機能が実現される。
The
信号処理部400は、干渉信号に信号処理を施す。測定対象物500が振動状態にあると、散乱光にはドップラー効果により測定対象物の振動成分が付加される。信号処理部400は、ディジタル信号である干渉信号を信号処理して復調することによって、干渉信号の位相変化を取得し、この位相変化に基づいて測定対象物500の振動状態を算出することができる。
The
信号処理部400の構成は、第1〜第Nの測定対象物500−1〜Nの振動状態を、1×N光スイッチ210の切り換えに対応して、順次に取得する点を除いて、任意好適な従来公知の構成にすることができる。なお、振動状態を、1×N光スイッチ210の切り換えに対応して、順次に取得する点については、当業者であれば好適に設定可能である。
The configuration of the
100 干渉信号生成部
110 連続光光源
121、122 カプラ
130 偏光ビームスプリッタ(PBS)
140 λ/4板
150 周波数シフタ
160 光電変換器
180 発振信号生成部
200 多ポート入出力部
210 1×N光スイッチ
220 コリメータ
300 ディジタル信号生成部(アナログ・ディジタル変換器:ADC)
400 信号処理部
500 測定対象物
100
140 λ / 4
400
Claims (4)
発振信号生成部と、
多ポート入出力部と、
ディジタル信号生成部と、
信号処理部と
を備え、
前記干渉信号生成部は、
連続光を生成し、
前記連続光をプローブ光及び参照光に2分岐し、
前記プローブ光及び参照光のいずれか一方を前記発振信号生成部で生成された電気信号によって周波数シフトさせ、
前記プローブ光を前記多ポート入出力部に送り、
散乱光と、前記参照光とをコヒーレント検波することにより干渉信号を生成し、及び、
前記干渉信号を前記ディジタル信号生成部に送り、
前記多ポート入出力部は、
光源側入出力ポートに入力された前記プローブ光を、所定の時間間隔で第1〜第N(Nは2以上の整数)の照射側入出力ポートから出力して、それぞれ第1〜第Nの測定対象物に照射し、
前記第1〜第Nの測定対象物で散乱した前記散乱光が入力され、及び、
前記散乱光を前記干渉信号生成部に送り、
前記ディジタル信号生成部は、前記干渉信号を所定の標本化周波数でサンプリングしてディジタル信号に変換し、
前記信号処理部は、前記ディジタル信号から前記干渉信号の位相変化を取得し、前記第1〜第Nの測定対象物の振動を算出する
ことを特徴とする振動計。 Interference signal generator and
Oscillation signal generator and
Multi-port input / output section and
Digital signal generator and
Equipped with a signal processing unit
The interference signal generator
Generates continuous light,
The continuous light is bifurcated into probe light and reference light.
Either one of the probe light and the reference light is frequency-shifted by the electric signal generated by the oscillation signal generation unit.
The probe light is sent to the multi-port input / output unit,
An interference signal is generated by coherent detection of the scattered light and the reference light, and
The interference signal is sent to the digital signal generator,
The multi-port input / output unit
The probe light input to the light source side input / output port is output from the irradiation side input / output ports of the first to Nth (N is an integer of 2 or more) at predetermined time intervals, and each of the first to Nth Irradiate the object to be measured
The scattered light scattered by the first to Nth measurement objects is input, and
The scattered light is sent to the interference signal generator,
The digital signal generator samples the interference signal at a predetermined sampling frequency, converts it into a digital signal, and converts the interference signal into a digital signal.
The signal processing unit is a vibrometer characterized by acquiring a phase change of the interference signal from the digital signal and calculating the vibration of the first to Nth measurement objects.
一方の側に1個の光源側ポートと、他方の側にN個の照射側ポートを有する1×N光スイッチを備えて構成され、
前記1×N光スイッチの前記光源側ポートは、前記光源側入出力ポートに接続され、前記1×N光スイッチの第1〜第Nの前記照射側ポートは、それぞれ前記第1〜第Nの照射側入出力ポートに接続される
ことを特徴とする請求項1に記載の振動計。 The multi-port input / output unit
It is configured with a 1xN optical switch having one light source side port on one side and N irradiation side ports on the other side.
The light source side port of the 1 × N optical switch is connected to the light source side input / output port, and the first to Nth irradiation side ports of the 1 × N optical switch are the first to Nth ports, respectively. The vibrometer according to claim 1, wherein the vibrometer is connected to an irradiation side input / output port.
ことを特徴とする請求項2に記載の振動計。 The second aspect of the present invention is characterized in that the first to Nth irradiation side ports of the 1 × N optical switch and the first to Nth irradiation side input / output ports are connected via a collimator. The described vibrometer.
前記1×N光スイッチの他方の側の第k(kは1以上N以下の整数)の入出力ポートと、前記第kの測定対象物との距離をdkに対して、ton>2dk/cかつtswitch>2|dj+1−dj|/c(jは1以上N−1以下の整数)を満たす
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の振動計。 When time t on which light from one of the irradiation-side output port emits a time required for switching of the irradiation-side output port was set to t: switch,
The 1 × input and output ports of the first k on the other side of the N optical switch (k is 1 or more N an integer), the distance between the measurement object of the k-th relative d k, t on> 2d The vibrometer according to claim 2 or 3, wherein k / c and t switch > 2 | d j + 1 −d j | / c (j is an integer of 1 or more and N-1 or less) are satisfied.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019179116A JP7314749B2 (en) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | Vibration meter |
PCT/JP2020/024807 WO2021065106A1 (en) | 2019-09-30 | 2020-06-24 | Vibrometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019179116A JP7314749B2 (en) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | Vibration meter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021056091A true JP2021056091A (en) | 2021-04-08 |
JP7314749B2 JP7314749B2 (en) | 2023-07-26 |
Family
ID=75272472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019179116A Active JP7314749B2 (en) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | Vibration meter |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7314749B2 (en) |
WO (1) | WO2021065106A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57148259A (en) * | 1981-03-09 | 1982-09-13 | Mitsubishi Electric Corp | Photo measuring method |
JP2016099221A (en) * | 2014-11-21 | 2016-05-30 | 株式会社小野測器 | Probe device, laser measurement device, and laser measurement system |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57120803A (en) * | 1981-01-21 | 1982-07-28 | Toshiba Corp | Light interference type sensor |
JP2696117B2 (en) * | 1989-10-02 | 1998-01-14 | 株式会社小野測器 | Laser Doppler vibrometer using beam splitting optical system |
-
2019
- 2019-09-30 JP JP2019179116A patent/JP7314749B2/en active Active
-
2020
- 2020-06-24 WO PCT/JP2020/024807 patent/WO2021065106A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57148259A (en) * | 1981-03-09 | 1982-09-13 | Mitsubishi Electric Corp | Photo measuring method |
JP2016099221A (en) * | 2014-11-21 | 2016-05-30 | 株式会社小野測器 | Probe device, laser measurement device, and laser measurement system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7314749B2 (en) | 2023-07-26 |
WO2021065106A1 (en) | 2021-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113646614B (en) | Phase measurement method and signal processing device | |
US7193720B2 (en) | Optical vibration imager | |
JP5336921B2 (en) | Vibration measuring apparatus and vibration measuring method | |
JP2017156094A (en) | Brillouin scattering measuring method and brillouin scattering measuring apparatus | |
JP5291143B2 (en) | Optical transmission system and optical transmission method | |
JP2011071700A (en) | Low-frequency signal optical transmission system and low-frequency signal optical transmission method | |
JP2019020143A (en) | Optical fiber vibration detection sensor and method therefor | |
JP2007285898A (en) | Laser vibrometer | |
KR20010104199A (en) | Differential pulsed laser beam probing of integrated circuits | |
JP5363231B2 (en) | Vibration measuring apparatus and vibration measuring method | |
JP2010203860A (en) | Vibration measuring device and vibration measuring method | |
EP0172568B1 (en) | Method of and device for realtime measurement of the state of polarization of a quasi-monochromatic light beam | |
CN113167636B (en) | Phase measuring method, phase measuring device, and recording medium | |
JP2021139890A (en) | Method for imaging or spectroscopy with non-linear interferometer | |
WO2021065106A1 (en) | Vibrometer | |
JP7256777B2 (en) | Laser line width measurement device | |
JPS63241440A (en) | Method and device for measuring frequency response of optical detector | |
JP2009236813A (en) | Brillouin scattering measuring device | |
JP7276051B2 (en) | Vibration meter | |
JP2019100735A (en) | Optical interferometer | |
JP5188632B2 (en) | Brillouin scattering measurement system | |
JP5380324B2 (en) | Polarization mode dispersion measuring apparatus and polarization mode dispersion measuring method | |
JP7487636B2 (en) | Laser Doppler Vibrometer | |
JP2024017863A (en) | Vibrometer, and vibration measurement method | |
JP2023027875A (en) | Vibration meter and vibration measurement method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220510 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230314 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230510 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230613 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230626 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7314749 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |