JPH1048038A - レーザ振動計 - Google Patents

レーザ振動計

Info

Publication number
JPH1048038A
JPH1048038A JP21665296A JP21665296A JPH1048038A JP H1048038 A JPH1048038 A JP H1048038A JP 21665296 A JP21665296 A JP 21665296A JP 21665296 A JP21665296 A JP 21665296A JP H1048038 A JPH1048038 A JP H1048038A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
laser
laser light
signal
irradiates
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.)
Withdrawn
Application number
JP21665296A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihisa Yamashita
寿久 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP21665296A priority Critical patent/JPH1048038A/ja
Publication of JPH1048038A publication Critical patent/JPH1048038A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数点を同時に測定できるレーザ振動計を提
供する。 【解決手段】 レーザ振動計10は、BSO結晶52
と、レーザ光L1 を出力するレーザ光源54と、レーザ
光L1 を参照光LrとしてBSO結晶52へ照射する参
照光発生部56と、レーザ光L1 を振動子Mに照射する
とともにその反射光L2 からなる信号光LS1,LS2をB
SO結晶52へ照射する信号光発生部12と、BSO結
晶52を透過した信号光LS1,LS2を受光して振動子M
の振動情報を得る信号処理部14とを備えている。信号
光発生部12は、レーザ光L1 を二つに分岐させて振動
子Mに照射するビームスプリッタ121及びミラー58
2を備えている。信号処理部14は、信号光LS1,LS2
をそれぞれ別々に受光する光検出器141,142を備
えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を用いて
測定対象の振動等を測定するレーザ振動計に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、従来のレーザ振動計の一例を示
す構成図である。以下、この図面に基づき説明する。
【0003】従来のレーザ振動計50は、BSO結晶5
2と、レーザ光L1 を出力するレーザ光源54と、レー
ザ光源54から出力されたレーザ光L1 を参照光Lrと
してBSO結晶52へ照射する参照光発生部56と、レ
ーザ光源54から出力されたレーザ光L1 を測定対象と
しての振動子Mに照射するとともにその反射光L2 から
なる信号光LsをBSO結晶52へ照射する信号光発生
部58と、BSO結晶52を透過した信号光Lsを受光
して振動子Mの振動情報を得る信号処理部60とを備え
ている。
【0004】参照光発生部56は、ビームスプリッタ5
61、円筒面レンズ562、ミラー563等によって構
成されている。信号光発生部58は、ミラー581,5
82、レンズ583,584等によって構成されてい
る。信号処理部60は、レンズ601、光検出器60
2、オシロスコープ603等によって構成されている。
また、振動子Mは図示しないパルス発生器よって駆動さ
れている。
【0005】レーザ光源54より出力されたレーザ光L
1 は、ビームスプリッタ561を経て、二つの光束
1 ,a2 に分岐される。信号光発生部58において、
光束a1はミラー581,582を経て振動子Mの表面
Msで照射点Fを形成し、その反射光L2 はレンズ58
3,584を経て信号光LsとしてBSO結晶52内に
焦点を結ぶ。一方、参照光発生部56において、光束a
2 は、円筒面レンズ562によって図面に対して平行な
方向のみ拡大され、ミラー563を経て参照光Lrとし
てBSO結晶52の全幅にほぼ一定強度で照射される。
レンズ583等及びミラー563等は、信号光Lsと参
照光LrとがBSO結晶52内で重なるように、予め調
整されている。そして、BSO結晶52を透過した信号
光Lsは、レンズ601を経て光検出器602で受光さ
れる。したがって、信号光Lsと参照光LrとがBSO
結晶52内で干渉することにより、信号光Lsに含まれ
る振動情報が光の明暗として信号処理部60で検出され
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レーザ振動計50では、測定できる箇所が照射点Fの一
つだけであり、複数点を同時に測定することができなか
った。
【0007】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、複数点を同時
に測定できるレーザ振動計を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るレーザ振動計は、光屈折率材料と、レ
ーザ光を出力するレーザ光源と、このレーザ光源から出
力されたレーザ光を参照光として前記光屈折率材料へ照
射する参照光発生部と、前記レーザ光源から出力された
レーザ光を測定対象に照射するとともにその反射光から
なる信号光を前記光屈折率材料へ照射する信号光発生部
と、前記光屈折率材料を透過した前記信号光を受光して
前記測定対象の振動情報を得る信号処理部とを備えたレ
ーザ振動計を改良したものである。すなわち、前記信号
光発生部は、前記レーザ光を複数に分岐させて測定対象
に照射するレーザ光分岐手段を備えている。これに加
え、前記信号処理部は、複数の前記信号光をそれぞれ別
々に受光する受光手段を備えている。また、前記レーザ
光分岐手段は、前記レーザ光の一部を測定対象に照射す
るとともに当該レーザ光の残部を透過させるビームスプ
リッタと、このビームスプリッタを透過した前記レーザ
光を測定対象に照射するミラーとから構成されたものと
してもよい。
【0009】ここで、光屈折率材料(photo-refractive
material )とは、光励起により生じた空間電荷により
内部に電界が生じ、電気光学効果を通して屈折率が変化
する材料をいい、例えばBSO(Bi12SiO20)結
晶、BTO(Bi12TiO20)結晶、BGO(Bi12
eO20)結晶等がある。
【0010】レーザ光源より出力されたレーザ光は、信
号光発生部及び参照光発生部に分かれて進む。信号光発
生部において、レーザ光はレーザ光分岐手段で複数に分
岐して測定対象に照射され、その反射光からなる複数の
信号光は光屈折率材料へ照射される。一方、参照光発生
部において、レーザ光は参照光として光屈折率材料へ照
射される。そして、光屈折率材料を透過した複数の信号
光は、受光手段で別々に受光される。これにより、参照
光と複数の信号光とが光屈折率材料内で干渉することに
より、複数の信号光に含まれる複数点での振動情報が、
光の明暗として信号処理部で同時に検出される。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係るレーザ振動
計の第一実施形態を示す構成図である。以下、この図面
に基づき説明する。ただし、図6と同一部分は同一符号
を付すことにより重複説明を省略する。
【0012】レーザ振動計10は、BSO結晶52と、
レーザ光L1 を出力するレーザ光源54と、レーザ光源
54から出力されたレーザ光L1 を参照光LrとしてB
SO結晶52へ照射する参照光発生部56と、レーザ光
源54から出力されたレーザ光L1 を測定対象としての
振動子Mに照射するとともにその反射光L2 からなる信
号光LS1,LS2をBSO結晶52へ照射する信号光発生
部12と、BSO結晶52を透過した信号光LS1,LS2
を受光して振動子Mの振動情報を得る信号処理部14と
を備えている。なお、図1では、拡散反射した信号光L
S1,LS2のうち、レンズ583,584の中心付近を通
過するものだけを模式的に示している。
【0013】信号光発生部12は、レーザ光L1 を二つ
に分岐させて振動子Mに照射するレーザ光分岐手段とし
ての、ビームスプリッタ121及びミラー582を備え
ている。ビームスプリッタ121は、レーザ光L1 の一
部を振動子Mに照射するとともに、レーザ光L1 の残部
を透過させる。ミラー582は、ビームスプリッタ12
1を透過したレーザ光L1 を振動子Mに照射する。ビー
ムスプリッタ121及びミラー582の大きさは、拡散
反射してレンズ583に戻ってくる信号光LS1,LS2
なるべく妨げないように、レンズ583に比べて十分に
小さくすることが好ましい。例えば、レンズ583の大
きさが50mmφであれば、ビームスプリッタ121及びミ
ラー582の大きさは2mm角程度とする。また、レンズ
583は平凸レンズであり、その平面にビームスプリッ
タ121及びミラー582が取り付けられた構造となっ
ている。そのため、ビームスプリッタ121及びミラー
582は、接着剤等によりレンズ583に簡単に取り付
けることができる。
【0014】信号処理部14は、信号光LS1,LS2をそ
れぞれ別々に受光する受光手段としての、光検出器14
1,142を備えている。光検出器141,142は、
例えばフォトダイオードである。光検出器141,14
2には、それぞれオシロスコープ143,144が接続
されている。もちろん、オシロスコープ143,144
の代わりに、測定用コンピュータ等を接続してもよい。
【0015】BSO結晶52は、化学式Bi12SiO20
で表される立方晶系の光屈折率材料であり、例えば5kV
/cm 程度の直流電圧VDCが電極521,522(図3)
を介して印加されている。レーザ光源54は、Arイオ
ンレーザや、Nd:YAGレーザの第二高調波等、グリ
ーン波長のレーザ光を発振するものである。レーザ光L
1 は、図示しないコリメータレンズによって、平行光と
して出力されている。
【0016】図2は、レーザ振動計10における振動子
Mを示す斜視図である。図3は、レーザ振動計10にお
けるBSO結晶52を示す斜視図である。以下、図1乃
至図3に基づきレーザ振動計10の動作を説明する。
【0017】レーザ光源54より出力されたレーザ光L
1 は、ビームスプリッタ561を経て二つの光束a1
2 に分岐される。信号光発生部12において、光束a
1 は、ビームスプリッタ121を経てさらに二つの光束
1 ,b2 に分岐され、振動子Mの表面Msでそれぞれ
照射点F1 ,F2 を形成する。その反射光L2 はレンズ
583,584を経て信号光LS1,LS2としてBSO結
晶52内に焦点f1 ,f2 (図3)を結ぶ。一方、参照
光発生部56において、光束a2 は、円筒面レンズ56
2によって図面に対して平行な方向のみ拡大され、ミラ
ー563を経て参照光LrとしてBSO結晶52の全幅
にほぼ一定強度で照射される。レンズ583等及びミラ
ー563等は、信号光LS1,LS2と参照光LrとがBS
O結晶52内で重なるように、予め調整されている。そ
して、BSO結晶52を透過した信号光LS1,LS2は、
レンズ601を経て光検出器141,142で別々に受
光される。したがって、信号光LS1,LS2と参照光Lr
とがBSO結晶52内で干渉することにより、信号光L
S1,LS2に含まれる照射点F1 ,F2 での振動情報が、
光の明暗として光検出器141,142で同時に検出さ
れる。
【0018】図4は、レーザ振動計10を用いた第一測
定例を示す説明図である。図5は、レーザ振動計10を
用いた第二測定例を示す説明図である。以下、図1、図
4及び図5に基づき説明する。
【0019】図4において、照射点F1 ,F2 における
表面Msは、互いに逆位相Ms’で振動している。この
とき、表面Msから得られる信号光LS1,LS2は、図1
のオシロスコープ143,144の画面に示すように、
互いに逆位相となる波形として検出される。レーザ振動
計10では、複数点を同時に測定できるので、このよう
な測定が可能となる。
【0020】図5において、表面MS1は静止しており、
表面MS2は振動している。このとき、表面MS1,MS2
ら得られる信号光LS1,LS2をそれぞれ光検出器14
1,142で検出し、光検出器141,142で検出さ
れた信号の差をとることにより、レーザ光の光路中での
揺らぎや、外部の音響等による外乱を除去できる。この
方法は、空気中に放射されにくい超音波等の測定に有効
である。また、このとき、レーザ光源54のノイズも当
然除去できる。
【0021】なお、本発明は、いうまでもなく、上記実
施形態に限定されるものではない。例えば、検出精度を
上げるために、偏光フィルタ、1/2波長板、1/4波
長板、ミラー付き圧電素子等を付設してもよい。また、
上記実施形態は二点を測定するものであるが、例えば、
レーザ光分岐手段においてビームスプリッタのレーザ光
入射側に別のビームスプリッタを設け、これに対応させ
て光検出器を追加することにより、三点以上の測定が可
能となる。
【0022】
【発明の効果】請求項1又は2記載のレーザ振動計によ
れば、レーザ光を複数に分岐させて測定対象に照射する
レーザ光分岐手段を備えたことにより、測定対象の複数
点からそれぞれ信号光を得ることができ、なおかつ複数
の信号光をそれぞれ別々に受光する受光手段を備えたこ
とにより、複数点における振動情報を同時に検出するこ
とができる。
【0023】請求項2記載のレーザ振動計によれば、レ
ーザ光の一部を測定対象に照射するとともにレーザ光の
残部を透過させるビームスプリッタと、このビームスプ
リッタを透過したレーザ光を測定対象に照射するミラー
とから、レーザ光分岐手段を構成したことにより、ビー
ムスプリッタを追加するだけという簡単な構成で、複数
の信号光を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るレーザ振動計の一実施形態を示す
構成図である。
【図2】図1のレーザ振動計における振動子を示す斜視
図である。
【図3】図1のレーザ振動計におけるBSO結晶を示す
斜視図である。
【図4】図1のレーザ振動計を用いた第一測定例を示す
説明図である。
【図5】図1のレーザ振動計を用いた第二測定例を示す
説明図である。
【図6】従来のレーザ振動計の一例を示す構成図であ
る。
【符号の説明】
10 レーザ振動計 12 信号光発生部 14 信号処理部 52 BSO結晶(光屈折率材料) 54 レーザ光源 56 参照光発生部 121 ビームスプリッタ(レーザ光分岐手段) 141,142 光検出器(受光手段) 582 ミラー(レーザ光分岐手段) M 振動子(測定対象) Ms 振動子の表面 L1 レーザ光源から出力されたレーザ光 L2 振動子の表面からの反射光 Lr 参照光 LS1,LS2 信号光

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光屈折率材料と、レーザ光を出力するレ
    ーザ光源と、このレーザ光源から出力されたレーザ光を
    参照光として前記光屈折率材料へ照射する参照光発生部
    と、前記レーザ光源から出力されたレーザ光を測定対象
    に照射するとともにその反射光からなる信号光を前記光
    屈折率材料へ照射する信号光発生部と、前記光屈折率材
    料を透過した前記信号光を受光して前記測定対象の振動
    情報を得る信号処理部とを備えたレーザ振動計におい
    て、 前記信号光発生部が、前記レーザ光を複数に分岐させて
    測定対象に照射するレーザ光分岐手段を備え、 前記信号処理部が、複数の前記信号光をそれぞれ別々に
    受光する受光手段を備えたことを特徴とするレーザ振動
    計。
  2. 【請求項2】 前記レーザ光分岐手段は、前記レーザ光
    の一部を測定対象に照射するとともに当該レーザ光の残
    部を透過させるビームスプリッタと、このビームスプリ
    ッタを透過した前記レーザ光を測定対象に照射するミラ
    ーとから構成された、請求項1記載のレーザ振動計。
JP21665296A 1996-07-30 1996-07-30 レーザ振動計 Withdrawn JPH1048038A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21665296A JPH1048038A (ja) 1996-07-30 1996-07-30 レーザ振動計

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21665296A JPH1048038A (ja) 1996-07-30 1996-07-30 レーザ振動計

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1048038A true JPH1048038A (ja) 1998-02-20

Family

ID=16691814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21665296A Withdrawn JPH1048038A (ja) 1996-07-30 1996-07-30 レーザ振動計

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1048038A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111095127A (zh) * 2017-03-24 2020-05-01 勒芒大学 用于测量振动的投射系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111095127A (zh) * 2017-03-24 2020-05-01 勒芒大学 用于测量振动的投射系统
CN111095127B (zh) * 2017-03-24 2021-11-30 勒芒大学 用于测量振动的投射系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0216419A (ja) 散乱表面からの過渡運動の光学的検出方法及び装置
JPH0843020A (ja) 光学式変位検出装置
CN104854433B (zh) 用于激光光学地检测试样表面运动的方法和设备
JPH1048038A (ja) レーザ振動計
US6867863B1 (en) Integrated diagnostic for photoelastic modulator
JP2003194518A (ja) レーザ距離計測装置
JPH06186337A (ja) レーザ測距装置
JP3150239B2 (ja) 微小周期振動変位の測定装置
JP2000028722A (ja) レーザー光による測距方法およびその装置
JP7278979B2 (ja) 非接触振動計測装置および非接触振動計測方法
JPS6076136A (ja) 半導体試料ライフタイム測定法
JP3593689B2 (ja) シート状物体の特性測定装置
JPH0949757A (ja) 焦点位置検出装置及びこれを用いたレーザ振動計
JP6987842B2 (ja) 媒体の物理パラメータを測定するシステム及び方法
JPH0710507Y2 (ja) レーザドップラ速度計
JPH01304345A (ja) ガス検知装置
JPH102787A (ja) レーザ振動計用のビーム分岐装置
JPH10339661A (ja) レーザ振動計
SU1040328A1 (ru) Способ контрол амплитуды и формы колебаний объектов
JPH07286993A (ja) レーザ超音波材質測定装置
SU1394059A1 (ru) Устройство дл градуировки фотоэлектрических измерителей амплитуды источников механических колебаний
JP2004333165A (ja) 光ファイバーを利用した超音波測定装置
SU1534331A1 (ru) Устройство дл измерени ширины характеристики направленности ультразвукового излучател
JPH0921752A (ja) 光熱変位計測方法
JPH0961231A (ja) レーザ振動計

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20031007