JPS5826528B2 - Vibration measurement method using pulsed laser holography - Google Patents
Vibration measurement method using pulsed laser holographyInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、1つのホログラム上に振動の等振幅線とと
もに、振動のノード、位相が表示できるようにしたパル
スレーザホログラフィによる振動計測方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a vibration measurement method using pulsed laser holography that allows vibration equal amplitude lines as well as vibration nodes and phases to be displayed on a single hologram.
第1図は従来の振動計測方法に適用されるパルスレーザ
ホログラフィ装置を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a pulse laser holography device applied to a conventional vibration measurement method.
この第1図における1はダブルパルスレーザ装置である
。1 in FIG. 1 is a double pulse laser device.
ダブルパルスレーザ装置1はトリガ電圧印加によって作
動し、間隔をおいて2発のパルスレーザを発振するもの
である。The double pulse laser device 1 is operated by applying a trigger voltage and oscillates two pulse lasers at an interval.
このダブルパルスレーザ装置1から発射されたレーザ光
はビームスプリッタ2で2光束に分割される。A laser beam emitted from this double pulse laser device 1 is split into two beams by a beam splitter 2.
その一方は参照光として平面鏡3に反射させて、凹レン
ズ4、コリメータレンズ5、減衰器6を介して平面鏡7
で反射させて、写真乾板8を露光するようになっている
。One of them is reflected by a plane mirror 3 as a reference beam, and passed through a concave lens 4, a collimator lens 5, and an attenuator 6 to a plane mirror 7.
The photographic plate 8 is exposed by reflecting the light.
写真乾板8はホルダ9にセットされている。A photographic plate 8 is set in a holder 9.
また、上記2光束のうち、他方の光は物体照明光として
、凹レンズ10を介して被測定物体である供試体11に
照射されるようになっている。Furthermore, the other of the two light beams is irradiated as object illumination light onto a specimen 11, which is an object to be measured, through a concave lens 10.
この供試体110反射光が上記参照光とは異なった角度
から写真乾板8を露光している。This reflected light from the specimen 110 exposes the photographic plate 8 from an angle different from that of the reference light.
そして、ダブルパルスレーザ装置1から発射されたレー
ザ光は光検出器12で検出され、その検出出力はオシロ
スコープ13で表示されるようになっている。The laser beam emitted from the double pulse laser device 1 is detected by a photodetector 12, and the detection output is displayed on an oscilloscope 13.
一方、14は位相可変2出力発振器であり、2出力のう
ちの一方の出力は増幅器15と周波数カウンタ19とに
入力されるようになっている。On the other hand, reference numeral 14 denotes a phase variable two-output oscillator, and one of the two outputs is input to an amplifier 15 and a frequency counter 19.
増幅器15の出力は励振器16に入力されるようになっ
ており、この励振器16に増幅器15の出力が入力され
ると、励振器15は上記供試体11を加振するようにな
っている。The output of the amplifier 15 is input to an exciter 16, and when the output of the amplifier 15 is input to the exciter 16, the exciter 15 excites the specimen 11. .
位相可変2出力発振器14の他方の出力はパルス発振器
20に入力されるようになっている。The other output of the variable phase two-output oscillator 14 is input to a pulse oscillator 20.
このパルス発振器20の出力はスイッチ21を介して上
記タプルレーザ装置20に人力されるようになっている
とともに、このパルス発振器20の出力の一部は上記オ
シロスコープ13に入力されるようになっている。The output of this pulse oscillator 20 is input to the tuple laser device 20 via a switch 21, and a part of the output of this pulse oscillator 20 is input to the oscilloscope 13.
なお、17は振動計であって、供試体11に固着され、
この供試体11の振動をピックアップし、増幅器18を
介してオシロスコープ13に出力するようになっている
。In addition, 17 is a vibration meter, which is fixed to the specimen 11,
This vibration of the specimen 11 is picked up and output to an oscilloscope 13 via an amplifier 18.
次に、第1図のホログラフィ装置による振動計測方法に
ついて説明する。Next, a vibration measuring method using the holography apparatus shown in FIG. 1 will be explained.
まず、位相可変2出力発振器14、パルス発振器20、
オシロスコープ13およびスイッチ21を用いて、ダブ
ルパルスレーザ装置1から発生する2発のパルスレーザ
光を供試体11の振動に同期して、たとえば、1発目の
パルスレーザ光を振動の正の最大振幅状態で発射させる
。First, a variable phase 2-output oscillator 14, a pulse oscillator 20,
Using the oscilloscope 13 and the switch 21, two pulsed laser beams generated from the double pulse laser device 1 are synchronized with the vibration of the specimen 11, and for example, the first pulsed laser beam is set to the maximum positive amplitude of the vibration. Fire it in the condition.
また、2発目のパルスレーザ光を振動の負の最大振幅状
態で発射させる。Further, the second pulsed laser beam is emitted in the negative maximum amplitude state of vibration.
この場合、ダブルパルスレーザ光の発射時刻は外部から
ダブルパルスレーザ装置1へのトリガパルス印加後、装
置固有の一定の遅れ時間TDだげ遅れるので、オシロス
コープ13の画面上で振動のピーク値より外部トリガ電
圧パルスの位相を遅れ時間TDだげ進めておく。In this case, the emission time of the double-pulse laser beam is delayed by a certain delay time TD unique to the device after the trigger pulse is applied from the outside to the double-pulse laser device 1, so that the external The phase of the trigger voltage pulse is advanced by a delay time TD.
なお、第1図におけるPlは1発目のパルスレーザ光、
P2は2発目のパルスレーザ光である。In addition, Pl in FIG. 1 is the first pulsed laser beam,
P2 is the second pulsed laser beam.
また、ダブルパルスレーザ装置1から発生したレーザ光
束をビームスプリッタ2に導き、そこで2光束に分けて
、その一方を平面鏡3、凹レンズ4、コリメータレンズ
5、レーザ光強度を減衰させる減衰器6、平面鏡7を経
て、参照光として、写真乾板8に照射する。In addition, the laser beam generated from the double pulse laser device 1 is guided to a beam splitter 2, where it is divided into two beams, one of which is connected to a plane mirror 3, a concave lens 4, a collimator lens 5, an attenuator 6 for attenuating the laser beam intensity, and a plane mirror. 7, the photographic plate 8 is irradiated with the reference light.
ビームスプリッタ2で2分された他方は凹レンズ10に
より拡大されて、照明光として供試体11を照射する。The other half of the beam split by the beam splitter 2 is expanded by the concave lens 10 and irradiates the specimen 11 as illumination light.
この照明光の第1発目は正の最大振幅にある供試体11
から反射され、第2発目は負の最大振幅にある供試体1
1から反射され、それぞれ物体光として写真乾板8に照
射される。The first shot of this illumination light is the specimen 11 at the maximum positive amplitude.
The second shot is reflected from specimen 1, which is at the maximum negative amplitude.
1 and are respectively irradiated onto a photographic plate 8 as object light.
このようにして、写真乾板8は供試体11の正の最大振
幅状態の物体光を参照光による露光および供試体11の
負の最大振幅状態の物体光と参照光による露光とによっ
て、2重に露光される。In this way, the photographic plate 8 doubles the object light of the specimen 11 in the positive maximum amplitude state by exposing it to the reference light and exposing the specimen 11 to the object light in the negative maximum amplitude state and the reference light. exposed to light.
そして、上記写真乾板8を現像定着し、水洗乾燥してホ
ログラムを作成する。Then, the photographic plate 8 is developed and fixed, washed with water and dried to create a hologram.
次に、第2図に示す装置により、以下に述べる方法で上
記ホログラムの再生を行なう。Next, using the apparatus shown in FIG. 2, the hologram is reproduced by the method described below.
この第2図において、連続波レーザ光発生装置30とし
て、たとえば、ヘリウムネオンレーザ装置から発生した
レーザ光束を凸レンズ31、コリメータ32により、平
行光束にした後、平面鏡33を経由してホログラム8a
をその照明光束に対して、ホログラム製作時の参照光と
同じ入射角になるようにセットすると、供試体11の振
動振幅分布に対応する暗い干渉縞11bが再生像(虚像
)11aとして現われる。In FIG. 2, as a continuous wave laser beam generator 30, for example, a laser beam generated from a helium neon laser device is converted into a parallel beam by a convex lens 31 and a collimator 32, and then passed through a plane mirror 33 to a hologram 8a.
When set to have the same incident angle with respect to the illumination light flux as the reference light during hologram production, dark interference fringes 11b corresponding to the vibration amplitude distribution of the specimen 11 appear as a reconstructed image (virtual image) 11a.
この暗い干渉縞は供試体110表面の任意の1点Pの振
幅をa(P)とおくと、の関係にある位置に現われる。These dark interference fringes appear at positions having the following relationship, where a(P) is the amplitude of an arbitrary point P on the surface of the specimen 110.
この(1)式において、m=1.2.3、・・・・・・
であり、mは縞次数を表わす。In this formula (1), m=1.2.3,...
, where m represents the fringe order.
また、λはパルスレーザ光の波長(ルビーレーザの場合
、λ−0.6943μ771)、θ1、θ2は振動ベク
トルと照明光および物体光のなす角度である。Further, λ is the wavelength of the pulsed laser light (λ-0.6943μ771 in the case of a ruby laser), and θ1 and θ2 are the angles formed by the vibration vector, the illumination light, and the object light.
この暗い干渉縞11bは振幅についての等高線を現わし
ているので、この再生像をカメラ34で写真撮影するこ
とにより、供試体11の振幅分布が印画として測定され
る。Since the dark interference fringes 11b represent amplitude contour lines, by photographing this reconstructed image with the camera 34, the amplitude distribution of the specimen 11 can be measured as a print.
しかしながら、このような従来の振動計測方法で得られ
た再生像の一例として、周辺固定、平板振動測定結果は
第3図(参考資料1を描出して再現した図)に示すごと
くである。However, as an example of a reproduced image obtained by such a conventional vibration measurement method, the peripheral fixed and flat plate vibration measurement results are as shown in FIG. 3 (a diagram reproduced by depicting Reference Material 1).
この第3図の暗い干渉縞は振幅モードの等振幅線Aを示
しているが、この第3図では、振動のノード、振動の位
相についての情報は得られないので、正確な振動モード
の解析ができないと云う欠点があった。The dark interference fringes in Figure 3 indicate the equal amplitude line A of the amplitude mode, but in Figure 3, information about vibration nodes and vibration phases cannot be obtained, so accurate vibration mode analysis cannot be obtained. The drawback was that it was not possible.
この発明は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、ダブルパルスレーザ装置カラ発射されるダブル
パルスレーザ光をビームスフリツタで2光束に分割し、
この2光束のうちの一方を参照光とするとともに他方を
物体照射光として被測定物体へ投光してホログラムを作
成する方法において、上記ビームスプリッタと上記被測
定物体との間に回転反射手段を設け、この回転反射手段
が回転する間に2発の照明光を上記回転反射手段で反射
させ、上記被測定物体に投光する照明光の第1発目と第
2発目とをそれぞれ異なった角度から投光するようにし
たことを要旨とすることにより、振動モードのノード、
相対位相が振幅分布の情報とともに得られ、正確な振動
モードの解析ができ、1つのホログラム上に振動の等振
幅線とともに、振動のノード、位相が表示できるパルス
レーザホログラフィによる振動計測方法を提供すること
を目的とする。This invention was made in order to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks, and the double pulse laser beam emitted from the double pulse laser device is split into two beams by a beam fritter.
In the method of creating a hologram by projecting one of the two beams as a reference beam and the other as an object irradiation beam onto an object to be measured, a rotating reflecting means is provided between the beam splitter and the object to be measured. the rotating reflecting means rotates, the rotating reflecting means reflects two shots of illumination light, and the first and second shots of the illumination light projected onto the object to be measured are different from each other. By emitting light from an angle, vibration mode nodes,
To provide a vibration measurement method using pulsed laser holography that allows relative phase to be obtained together with information on amplitude distribution, enables accurate analysis of vibration modes, and displays vibration nodes and phases along with equal amplitude lines of vibration on a single hologram. The purpose is to
以下、この発明のパルスレーザホログラフィによる振動
計測方法の実施例について説明するが、その具体的実施
例の説明に先立ち、まず、理解を容易にするために、こ
の発明の特徴の概要を項目的に列挙することにある。Examples of the vibration measurement method using pulsed laser holography according to the present invention will be described below.Before explaining the specific examples, first, for ease of understanding, an overview of the features of the present invention will be explained in detail. It's about enumerating.
(1) 振動計測のためのダブルパルスレーザ光によ
る写真乾板露光において、第1発白のダブルパルスレー
ザ光による露光時の供試体照明光の角度を変化させ、照
明光の角度の変化による干渉縞がホログラム再生像に現
れるようにしている。(1) In photographic plate exposure using double-pulse laser light for vibration measurement, the angle of the illumination light of the specimen during exposure with the double-pulse laser light of the first emission is changed, and interference fringes are created by changing the angle of the illumination light. appears in the hologram reproduction image.
(2)上記(1)項を実現するために、ビームスプリッ
タ、凹レンズ、平面鏡などから構成されるホログラム製
作光学系において、供試体照明光用平面鏡を回転させる
ようにしている。(2) In order to realize the above item (1), in a hologram production optical system composed of a beam splitter, a concave lens, a plane mirror, etc., a plane mirror for illuminating the specimen is rotated.
(3)上記(2)項の供試体照明光用平面鏡の回転角度
と供試体振動に同期してダブルパルスレーザ光の第1発
白をダブルパルスレーザ装置から発射させるために、供
試体照明光用平面鏡を電磁石とばねを用いて回転させ、
電磁石の電流の変化に対した電圧信号を発生させ、供試
体振動に同期した電圧パルスをダブルパルスレーザ装置
に印加させるためのゲート回路のオープン信号として用
いた。(3) In order to emit the first emission of the double-pulse laser beam from the double-pulse laser device in synchronization with the rotation angle of the plane mirror for the illumination light of the specimen described in (2) above and the vibration of the specimen, the illumination light of the specimen is Rotate a plane mirror using an electromagnet and a spring,
A voltage signal was generated in response to changes in the electromagnet's current, and was used as an open signal for a gate circuit to apply a voltage pulse synchronized to the vibration of the specimen to a double-pulse laser device.
次に、この発明の具体的な実施例の説明に移行する。Next, we will move on to a description of specific embodiments of this invention.
第4図はその一実施例に適用されるパルスレーザホログ
ラフィ装置の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a pulse laser holography apparatus applied to one embodiment.
この第4図において、重複を避けるため、第1図と同一
部分には同一符号を付してその説明を省略し、第1図と
は異なる部分を重点的に述べることにする。In FIG. 4, in order to avoid duplication, the same parts as in FIG. 1 will be given the same reference numerals and their explanation will be omitted, and the parts different from FIG. 1 will be mainly described.
この第4図では、第1図の符号1から符号20までの部
分は第1図と同様であり、また、スイッチ21は省略さ
れている。In this FIG. 4, the parts from reference numeral 1 to reference numeral 20 in FIG. 1 are the same as in FIG. 1, and the switch 21 is omitted.
さて、23は回転平面鏡である。Now, 23 is a rotating plane mirror.
この回転平面鏡23はビームスプリッタ2で分割された
光束の1つを反射鏡22で反射し、凹レンズ10を介し
てこの光束をさらに受光および反射して供試体11に投
射するようになっている。The rotating plane mirror 23 reflects one of the light beams split by the beam splitter 2 on the reflecting mirror 22, and further receives and reflects this light beam via the concave lens 10, and projects it onto the specimen 11.
この回転平面鏡23の背部には棒状の回転治具24が突
出されており、支点0で枢支されている。A rod-shaped rotating jig 24 projects from the back of the rotating plane mirror 23 and is pivoted at a fulcrum 0.
回転治具24の端部には、この端部な挾んで一方にばば
ね25が固着されており、常時引っ張っている。A spring 25 is fixed to one end of the rotating jig 24, sandwiching this end, and is constantly pulled.
また、回転治具24の端部の他方には電磁石26が近接
して設けられており、スイッチ27を介して、直流電源
28および微分回路29に接続されている。Further, an electromagnet 26 is provided close to the other end of the rotating jig 24 and is connected to a DC power source 28 and a differential circuit 29 via a switch 27.
このスイッチ27を投入することにより、電磁石26が
直流電源28で付勢され、回転治具24の端部がばね2
5の弾力に抗して引きつげられるようになっている。By turning on this switch 27, the electromagnet 26 is energized by the DC power supply 28, and the end of the rotating jig 24 is rotated by the spring 2.
It is designed to be pulled against the elastic force of 5.
上記直流電源28は電磁石26を作動させるための電源
である。The DC power supply 28 is a power supply for operating the electromagnet 26.
また、微分回路29は直流電源28の出力信号を入力し
、それを微分して、微分出力を遅延回路30に送出する
ようになっている。Further, the differentiating circuit 29 inputs the output signal of the DC power supply 28, differentiates it, and sends the differentiated output to the delay circuit 30.
この遅延回路30の出力はゲート回路31に出力するよ
うになっている。The output of this delay circuit 30 is output to a gate circuit 31.
ゲート回路31は遅延回路30の出力信号とパルス発振
器20の出力信号とを入力して、ケート信号を作り、ダ
ブルパルスレーザ装置1に出力するようになっている。The gate circuit 31 receives the output signal of the delay circuit 30 and the output signal of the pulse oscillator 20, generates a gate signal, and outputs it to the double pulse laser device 1.
その他の部分は第1図と同様である。Other parts are the same as in FIG.
次に、この第4図のパルスレーザホログラフィ装置によ
り、この発明のパルスレーザホログラフィによる振動計
測方法について説明する。Next, a vibration measuring method using pulsed laser holography according to the present invention will be explained using the pulsed laser holography apparatus shown in FIG.
この説明に当たり、理解を容易にするために、次の(a
)項ないしくc)項の項目に分けて手順を説明すること
にする。In order to make this explanation easier to understand, we will use the following (a)
The procedure will be explained in terms of items () to c).
(a) まず、位相可変2出力発振器14の出力を増
幅器15を経て励振器16により供試体11を振動させ
る。(a) First, the output of the variable phase two-output oscillator 14 is passed through the amplifier 15 and the exciter 16 causes the specimen 11 to vibrate.
この供試体11の振動状態は振動計17でピックアップ
され、そのピックアップ出力は増幅器18で増幅された
後、オシロスコープ13に供給される。The vibration state of the specimen 11 is picked up by a vibration meter 17, and the pickup output is amplified by an amplifier 18 and then supplied to an oscilloscope 13.
これにより、供試体11の振動状態はオシロスコープ1
3で観測される。As a result, the vibration state of the specimen 11 is adjusted to the oscilloscope 1.
Observed at 3.
その結果、供試体11が所定の共振状態にあることが確
認される。As a result, it is confirmed that the specimen 11 is in a predetermined resonance state.
また、これと同時に、位相可変2出力発振器14の出力
は周波数カウンタ19に送出され、この周波数カウンタ
19のカウント値により、供試体11の共振周波数を確
認することができる。At the same time, the output of the phase variable two-output oscillator 14 is sent to the frequency counter 19, and the resonant frequency of the specimen 11 can be confirmed from the count value of the frequency counter 19.
(b) オシロスコ−7”l 3ヲモニタしナカラ、
パルス発振器20の出力パルス列を上記振動計17より
ピックアップした振動零の位置に対して、ダブルパルス
レーザ装置1の第1発白のダブルパルスレーザ光発射の
ための外部トリガ電圧印加に対する遅れ時間TDだげ、
位相を進めておく。(b) Oscilloscope 7”l Monitor 3,
This is the delay time TD for applying an external trigger voltage for emitting the first double pulse laser beam of the double pulse laser device 1 with respect to the zero vibration position where the output pulse train of the pulse oscillator 20 is picked up by the vibration meter 17. Ge,
Advance the phase.
(c)次に、スイッチ27をオンにして、直流電源28
よりスイッチ27を介して電磁石26に電力を供給する
。(c) Next, turn on the switch 27 and turn on the DC power supply 28.
Power is then supplied to the electromagnet 26 via the switch 27.
これにより、電磁石26が励磁され、ばね25の弾力に
抗して回転治具24を電磁石26に引き付けて固定して
おく。As a result, the electromagnet 26 is excited, and the rotating jig 24 is attracted and fixed to the electromagnet 26 against the elasticity of the spring 25.
(d) 次に、ダブルパルスレーザ装置1に外部トリ
ガ電圧を印加して、ダブルパルスレーザ装置1からダブ
ルパルスレーザ光を発生させ、参照光と物体光の光の強
さの比が約4〜20の範囲にあることを光検出器12(
パルスレーザ用測光メータ)で確認する。(d) Next, apply an external trigger voltage to the double-pulse laser device 1 to generate a double-pulse laser beam from the double-pulse laser device 1, so that the ratio of the light intensities of the reference beam and the object beam is approximately 4 to The photodetector 12 (
Check with a pulsed laser photometer).
(e) 参照光と物体光の光路差がダブルパルスレー
ザ装置1から発生されるパルスレーザ光ノ可干渉距離以
内にあることを確認する。(e) Confirm that the optical path difference between the reference beam and the object beam is within the coherence distance of the pulsed laser beam generated from the double pulse laser device 1.
(f) ダブルパルスレーザ装置1から発生するダブ
ルパルスレーザ光の間隔ATを上載a)項の結果を用い
て、供試体11の振動の1/4周期にセットする。(f) The interval AT of the double-pulse laser beams generated from the double-pulse laser device 1 is set to 1/4 period of the vibration of the specimen 11 using the results of section a) above.
(g) 未露光のホログラム写真乾板8をホログラム
写真乾板9にセットする。(g) Set the unexposed hologram photographic plate 8 on the hologram photographic plate 9.
(h) 次に、スイッチ27をオンにして、電磁石2
6への通電を断ち、ばね25の力により、回転治具24
を電磁石26から引き離す。(h) Next, turn on the switch 27 and turn on the electromagnet 2.
6 is turned off, and the rotating jig 24 is rotated by the force of the spring 25.
is pulled away from the electromagnet 26.
このようにして、(a)項から(h)項の操作を経た後
、さらに、次のような操作によってホログラムが得られ
る。In this manner, after the operations in sections (a) to (h) have been performed, a hologram can be obtained by the following operations.
(i) 回転平面鏡23を固着した回転治具24が電
磁石26から離れて回転する。(i) The rotating jig 24 to which the rotating plane mirror 23 is fixed is separated from the electromagnet 26 and rotates.
一方、微分回路29は電磁石26の電流の変化、すなわ
ち、電磁石26への直流電源28の供給、遮断時の変化
を微分してパルス電圧を発生する。On the other hand, the differentiating circuit 29 generates a pulse voltage by differentiating the change in the current of the electromagnet 26, that is, the change when the DC power supply 28 is supplied to and cut off from the electromagnet 26.
このパルス電圧は遅延回路30によって遅延させ、たと
えば、5X10−3秒(任意でよいが、遅延回路30の
遅延時間は回転治具24の回転慣性を計算に入れて定め
る必要がある)遅らせて、ゲート回路31に印加する。This pulse voltage is delayed by a delay circuit 30, for example, by 5×10 −3 seconds (it may be arbitrary, but the delay time of the delay circuit 30 needs to be determined by taking into account the rotational inertia of the rotating jig 24). The voltage is applied to the gate circuit 31.
これにより、パルス発振器20のパルス列はゲート回路
31を通してダブルパルスレーザ装置1にトリガ電圧と
して印加される。Thereby, the pulse train of the pulse oscillator 20 is applied as a trigger voltage to the double pulse laser device 1 through the gate circuit 31.
(j) パルス発振器20のパルス列が印加されたダ
ブルパルスレーザ装置1はパルス列の最初のパルス電圧
でトリガされて、ダブルパルスレーザ光を発射する。(j) The double-pulse laser device 1 to which the pulse train of the pulse oscillator 20 is applied is triggered by the first pulse voltage of the pulse train, and emits double-pulse laser light.
(k) ダブルパルスレーザ装置1から発生された第
1発白のダブルパルスレーザ光は上記(b)項において
、供試体11の振動振幅零の状態に同期されているので
、供試体11の振動の零状態で照明され、その物体光が
参照光を同時に写真乾板8に到達する。(k) In the above item (b), the double pulse laser beam of the first emission generated from the double pulse laser device 1 is synchronized with the state of zero vibration amplitude of the specimen 11, so the vibration of the specimen 11 is The object light reaches the photographic plate 8 at the same time as the reference light.
(1) ダブルパルスレーザ装置1は第1発白のパル
スレーザ光に引き続いて、供試体11の振動の十周期後
に第2発白のダブルパルスレーザ光を発生する。(1) Following the first pulsed laser beam, the double pulse laser device 1 generates the second pulsed laser beam after ten cycles of vibration of the specimen 11.
(川 第2発白のダブルパルスレーザ光の発射時ニは、
回転平面鏡23は回転治具24により回転中であるから
、第1発白のダブルパルスレーザ光とは異なる角度で、
負の最大振幅状態にある供試体11を照明し、その物体
光は参照光と同時に写真乾板8に到達する。(When the second double pulse laser beam is emitted,
Since the rotating plane mirror 23 is being rotated by the rotating jig 24, it is emitted at a different angle from the double pulse laser beam of the first emission.
The specimen 11 in the negative maximum amplitude state is illuminated, and the object light reaches the photographic plate 8 at the same time as the reference light.
(n) このようにして、写真乾板8は供試体11の
振動状態が振動零状態と正の最大振幅にある場合とで、
異なる照明角度による2つの物体光で露光される。(n) In this way, the photographic plate 8 can be used to determine whether the vibration state of the specimen 11 is at zero vibration or at the maximum positive amplitude.
Two object beams are exposed with different illumination angles.
(0) 上記のようにして、2重露光された写真乾板
8を現像、定着処理した後、水洗乾燥してホログラムが
得られる。(0) After the double-exposed photographic plate 8 is developed and fixed as described above, it is washed with water and dried to obtain a hologram.
上載a)項ないしく0)項の操作手順でホログラムが得
られるわけであるが、これについてさらに補足説明を行
なうことにする。A hologram can be obtained by the operating procedure described in item a) to item 0) above, and a supplementary explanation will be given regarding this.
ダブルパルスレーザ装置1は概略50X10−9秒間の
閃光パルスを2発発生し、その間隔はlXl0−6秒か
ら1000XIO−6秒程度の範囲の最小刻みlXl0
’秒の任意の値に設定できる。The double pulse laser device 1 generates two flash pulses of approximately 50X10-9 seconds, and the interval is a minimum increment lXl0 in the range of about lXl0-6 seconds to 1000XIO-6 seconds.
' Can be set to any value in seconds.
その第1発白のダブルパルスレーザ光は外部トリガ電圧
印加後、一定の遅れ時間TD(1000〜1500X1
0−6sec )をおいて発生するものである。The first double-pulse laser beam is emitted for a certain delay time TD (1000 to 1500
0-6 seconds).
上記ダブルパルスレーザ装置1から発生したダブルパル
スレーザ光はその間隔設定値ATだけ離れた2発の閃光
レーザ光束で、これらはビームスプリッタ2でそれぞれ
2つに分けられる。The double pulse laser beam generated from the double pulse laser device 1 is two flash laser beams separated by an interval setting value AT, and these are each split into two by a beam splitter 2.
この閃光レーザ光束の1つは参照光として写真乾板8に
到達し、他の1つは照明光として供試体11を照明する
ことは従来と全く同様である。One of the flash laser beams reaches the photographic plate 8 as a reference beam, and the other beam illuminates the specimen 11 as an illumination light, just as in the conventional case.
また、位相可変2出力発振器14は2出力の発振器であ
り、2出力のうちの一方の正弦波信号の位相を固定し、
他の正弦波信号の位相を0°〜3600の範囲で任意に
設定されるもので、位相固定の出力は供試体11の励振
に、他方は上記パルス発振器20を駆動し、このパルス
によりダブルパルスレーザ装置1の外部トリガ用として
用いられるようにしている。Further, the phase variable two-output oscillator 14 is a two-output oscillator, and fixes the phase of one of the two outputs, a sine wave signal.
The phase of the other sine wave signal can be arbitrarily set within the range of 0° to 3600 degrees, and the phase-fixed output is used to excite the specimen 11, while the other one drives the pulse oscillator 20, and this pulse drives the double pulse It is designed to be used as an external trigger for the laser device 1.
そして、位相可変2出力発振器140位相固定の出力は
振動計17、周波数カウンタ19およびオシロスコープ
13によって、供試体11の共振状態をモニタする。Then, the phase-fixed output of the phase-variable two-output oscillator 140 is used to monitor the resonance state of the specimen 11 using the vibration meter 17, the frequency counter 19, and the oscilloscope 13.
他方、位相可変2出力発振器14の出力はパルス発振器
20を駆動させ、このパルス発振器20からのパルス列
をゲート回路31を通してダブルパルスレーザ装置1の
外部トリガ信号として用いるようにしている。On the other hand, the output of the phase variable two-output oscillator 14 drives a pulse oscillator 20, and a pulse train from this pulse oscillator 20 is used as an external trigger signal for the double pulse laser device 1 through a gate circuit 31.
そして、この外部トリガ信号の一部はオシロスコープ1
3に加えて、オシロスコープ13で表示することにより
、供試体11の振動とパルス発振器20の出力の位相関
係が確認される。A part of this external trigger signal is sent to the oscilloscope 1.
In addition to step 3, the phase relationship between the vibration of the specimen 11 and the output of the pulse oscillator 20 can be confirmed by displaying it on the oscilloscope 13.
また、微分回路29はスイッチ27をオフにした場合に
、直流電源28から電磁石26に流れる電流の変化を微
分して、パルス電圧を発生させるためのものであり、遅
延回路30は微分回路29の出力パルスをlXl0
’秒から1秒の範囲で変え、lXl0 ’秒の刻みで
遅延させることができる。Further, the differentiating circuit 29 is for differentiating the change in the current flowing from the DC power supply 28 to the electromagnet 26 to generate a pulse voltage when the switch 27 is turned off. output pulse lXl0
It can be varied from 'seconds to 1 second, and can be delayed in increments of lXl0' seconds.
この遅延回路30の出力パルス信号の印加後1/10秒
間だけ(任意でよい)パルス発振器20の出力パルス電
圧を通過させ、ダブルパルスレーザ装置1にトリガ信号
として印加するものである。After application of the output pulse signal of the delay circuit 30, the output pulse voltage of the pulse oscillator 20 is allowed to pass for 1/10 seconds (any number of seconds is acceptable) and is applied to the double pulse laser device 1 as a trigger signal.
このようにして、ダブルパルスレーザ装置1にトリガ信
号が印加されることにより、ダブルパルスレーザ装置1
は上述したごとく、ダブルパルスレーザ光を発生するが
、このダブルパルスレーザ光は光検出器12で検出され
、その検出結果はオシロスコープ13で表示する。In this way, by applying the trigger signal to the double pulse laser device 1, the double pulse laser device 1
As described above, the double-pulse laser beam is generated, and this double-pulse laser beam is detected by the photodetector 12, and the detection result is displayed on the oscilloscope 13.
このダブルパルスレーザ装置1のダブルパルス間隔設定
値JTは振動の周期の+、すなわち
■
、(T=−(f:共振周波数) ・・・・・・・・・
・・・(2)f
に設定する。The double pulse interval setting value JT of this double pulse laser device 1 is + of the vibration period, that is, (T=-(f: resonance frequency)...
...(2) Set to f.
そして、スイッチ27を遮断すると、電磁石26の回路
の電流の変化が微分回路29でパルス電圧に変換されて
、遅延回路30を通り、ゲート回路31に入力される。Then, when the switch 27 is turned off, the change in the current in the circuit of the electromagnet 26 is converted into a pulse voltage by the differentiating circuit 29, which is input to the gate circuit 31 through the delay circuit 30.
その結果、パルス発振器20の出力パルス電圧はゲート
回路31を通り、ダブルパルスレーザ装置1に印加され
て、振動零と正の最大振幅状態に同期した2発のダブル
パルスレーザ光が発射する。As a result, the output pulse voltage of the pulse oscillator 20 passes through the gate circuit 31 and is applied to the double-pulse laser device 1, so that two double-pulse laser beams synchronized with zero vibration and a positive maximum amplitude state are emitted.
ダブルパルスレーザ光の1発目はビームスプリッタ2で
2つに分かれて、その一方は参照光として、写真乾板8
に到達し、他方は供試体11の振動零の状態でw(p、
tl) を照明し、その反射光が物体光として写真乾
板8に到達する。The first double pulse laser beam is split into two by beam splitter 2, one of which is used as a reference beam and is attached to a photographic plate 8.
On the other hand, w(p,
tl), and its reflected light reaches the photographic plate 8 as object light.
2発目のダブルパルスレーザ光では、参照光は1発目と
同じであるが、照明光は回転平面鏡23の角度がわずか
に回転変化しているので、正の最大振幅状態を1発目と
異なる角度で照明する。In the second double pulse laser beam, the reference beam is the same as the first beam, but the illumination light has a slight rotational change in the angle of the rotating plane mirror 23, so the maximum positive amplitude state is the same as the first beam. Light at different angles.
その照明角度は第5図に示す基本配置で考えると、次の
ようになる。Considering the basic arrangement shown in FIG. 5, the illumination angle is as follows.
すなわち、回転平面鏡23の角度を微小角εとすると、
2発目の照明光B2の角度は2εだげ傾く。That is, if the angle of the rotating plane mirror 23 is a small angle ε, then
The angle of the second illumination light B2 is tilted by 2ε.
その結果、物体光の伝播方向は実線のΣ1から点線のΣ
2となり、αf:2εの方向変化となる。As a result, the propagation direction of the object light changes from the solid line Σ1 to the dotted line Σ
2, resulting in a direction change of αf:2ε.
この第5図において生じた物体光B1の角度変化αは見
かげ上、第6図に示すように、供試体11を回転中心C
よりεだけ回転させた場合と同じとなり、供試体11に
見かげ上、変位δR(P)、すなわち、
δR(1= l tanε ・・・・・・・・・
・・・(3)が生じたとみなすことができる。The angular change α of the object beam B1 that occurs in FIG.
The result is the same as when the specimen 11 is rotated by ε, and the specimen 11 has an apparent displacement δR(P), that is, δR(1=l tanε...
...(3) can be considered to have occurred.
ただし、Pは供試体表面の任意の1点、 lは見かげ上の供試体の回転中心からP点までの距離、 である。However, P is any one point on the surface of the specimen, l is the distance from the apparent rotation center of the specimen to point P, It is.
したがって、2発目の物体光は照明光用の回転平面鏡2
30回転による供試体11の見かげ上の変位δRと、現
実の振動による変位W(P、t2)が重畳された状態、
すなわち、
w’(P、t2)=δR(P)+w (P、 t 2
) ”・”’(4)から反射したものとして、写真乾
板8に到達する。Therefore, the second object light is the rotating plane mirror 2 for illumination light.
A state in which the apparent displacement δR of the specimen 11 due to 30 rotations and the actual displacement W (P, t2) due to vibration are superimposed,
That is, w'(P, t2)=δR(P)+w(P, t2
) "・"' It reaches the photographic plate 8 as reflected from (4).
このようにして、写真乾板8は振動零と正の最大振幅状
態w(P、t2)に同期した物体光と参照光で2重露光
される。In this way, the photographic plate 8 is double exposed with the object light and the reference light synchronized with the zero vibration and positive maximum amplitude state w(P, t2).
一方、ホログラムの再生は第7図に示の再生装置により
、以下に述べる(P)項ないしくr)11の操作により
行なうことができる。On the other hand, the reproduction of the hologram can be carried out using the reproduction apparatus shown in FIG. 7 by the operations in (P) to r)11 described below.
(p) まず、第7図に示の再生装置を構成する。(p) First, the reproducing apparatus shown in FIG. 7 is constructed.
この第7図において、ヘリウムネオンレーザ装置40か
ら発生したレーザ光束40aを凸レンズ41.42で平
行光束とした後、平面鏡43で反射させ、ホログラム8
aを照明する。In FIG. 7, a laser beam 40a generated from a helium-neon laser device 40 is made into a parallel beam by a convex lens 41.42, then reflected by a plane mirror 43, and a hologram 8
illuminate a.
この場合、ホログラム8aに対する照明光入射角度を第
4図り示の参照光の写真乾板8に対する入射角度と同じ
にする。In this case, the angle of incidence of the illumination light on the hologram 8a is made the same as the angle of incidence of the reference light on the photographic plate 8 shown in the fourth figure.
((1) このようにすると、干渉縞をともなった再
生像が供試体11の位置に現われる。((1) In this way, a reconstructed image with interference fringes appears at the position of the specimen 11.
(r) この再生像をカメラ44で撮影すると、振動
モードを表わすパルスレーザホログラフィ干渉縞が印加
紙として記録される。(r) When this reproduced image is photographed by the camera 44, pulsed laser holography interference fringes representing the vibration mode are recorded as the applied paper.
上載p)項から(r)項はホログラム再生の簡単な操作
手順であったが、以下にそれについてさらに詳述する。Items p) to (r) above are simple operating procedures for hologram reproduction, which will be explained in more detail below.
第7図において、ホログラム作成時の参照光の写真乾板
8に対する入射角と同じ角度でホログラム8aをネオン
ヘリウムレーザ光で照明すると、次のような干渉縞が得
られる。In FIG. 7, when the hologram 8a is illuminated with neon helium laser light at the same angle as the incident angle of the reference light on the photographic plate 8 during hologram creation, the following interference fringes are obtained.
すなわち、供試体11が振動していなげれば、回転平面
鏡23の回転による供試体11の見かげ上の変位はδR
(P)だけであるので、
*を満たす位置Pに暗い干渉縞、たとえば、第8図のよ
うな平行縞Xが生じる。That is, if the specimen 11 is not vibrating, the apparent displacement of the specimen 11 due to the rotation of the rotating plane mirror 23 is δR.
(P), dark interference fringes, for example, parallel fringes X as shown in FIG. 8, occur at a position P that satisfies *.
ただし、この(5)式において
n=1.2.3、・・・・・・
λはダブルパルスレーザ光の波長、
θ′1、θ′2は供試体11の見かけ上変位の方向と照
明光および物体光のなす角度、
である。However, in this equation (5), n = 1.2.3, λ is the wavelength of the double pulse laser beam, and θ'1 and θ'2 are the apparent direction of displacement of the specimen 11 and the illumination. The angle between the light and the object light is .
供試体11が振動しているときは、1発目の物体光に対
応する状態が振幅零、2発目に対応する状態が(4)式
のv/(P、t2)であるのでを満たす位置Pに暗い干
渉縞が生じる。When the specimen 11 is vibrating, the state corresponding to the first object beam is zero amplitude, and the state corresponding to the second object beam is v/(P, t2) in equation (4), so the equation (4) is satisfied. Dark interference fringes occur at position P.
ただし、(6)式において、
N=1.2.3、・・・・・・
λはダブルパルスレーザ光の波長、
θ1、θ2は振動ベクトルと照明光および物体光のなす
角度、
である。However, in equation (6), N=1.2.3, .
この(6)式は供試体11の見かげ上の変位の方向と照
明光および物体光のなす角度θ′1、θ′2がそれぞれ
振動ベクトルと照明光および物体光のなす角度θ1、θ
2に等しい。Equation (6) shows that the angles θ'1 and θ'2 formed by the direction of apparent displacement of the specimen 11 and the illumination light and object light are the angles θ1 and θ'2 formed by the vibration vector and the illumination light and object light, respectively.
Equal to 2.
すなわち、θ′1−θ1、θ′2−02とみなされるな
らば、次のようになる。That is, if it is regarded as θ'1-θ1 and θ'2-02, the following will be obtained.
ただし
n=1.2.3、・・・・・・(供試体の見かげ上の変
位による干渉縞の次数)、
N=1.2.3、・・・・・・(供試体の見かげ上の変
位と振動による干渉縞の次数)、
である。However, n = 1.2.3, ... (order of interference fringes due to apparent displacement of the specimen), N = 1.2.3, ...... (order of interference fringes due to apparent displacement of the specimen), The order of interference fringes due to displacement and vibration on the shadow) is .
この(7)式はフリンジシフト量Sとして、5=N−n
と定義すると、
ただし、θ1f−θ2中00場合
となる。This equation (7) is expressed as the fringe shift amount S, 5=N−n
If defined as, however, the case is 00 in θ1f-θ2.
この(8)式は、第9図a(供試体1の振動方向が正の
場合の等振幅曲線AOを示す図)、第10図a(供試体
11の振動方向が負の場合の等振幅曲線AOを示す図)
に示すように、振動の方向がそれぞれ正と負の大きさに
対応して、フリンジシフト量Sの符号(正と負)とIs
Iで表わされることを示している。This equation (8) is expressed in Figure 9a (a diagram showing the equal amplitude curve AO when the vibration direction of specimen 1 is positive) and Figure 10a (equal amplitude curve when the vibration direction of specimen 11 is negative). Diagram showing curve AO)
As shown in the figure, the sign (positive and negative) of the fringe shift amount S and Is
It shows that it is represented by I.
たとえば、第9図b(第9図aの等振幅曲線を示す図)
の11点ではSの符号は正で、 S =1、また、第
10図b(第10図aの等振幅曲線に対応するフリンジ
シフト量を示す図)の22点ではSの符号は負で、1s
l=2のように、振動の方向と振幅値が明らかとなる。For example, Figure 9b (diagram showing the equal amplitude curve of Figure 9a)
The sign of S is positive at 11 points, S = 1, and the sign of S is negative at 22 points in Figure 10b (a diagram showing the amount of fringe shift corresponding to the equal amplitude curve in Figure 10a). , 1s
As l=2, the direction and amplitude value of vibration become clear.
したがって、この方法によれば、振動の振幅と方向をノ
ゝルスレーザホログラフイ干渉縞として計測できる。Therefore, according to this method, the amplitude and direction of vibration can be measured as Norse laser holographic interference fringes.
次に、この発明による実験例について説明する。Next, an experimental example according to the present invention will be explained.
第11図、第12図、第14図は周辺固定平板の振動状
態についてこの発明の方法によりホログラムを作威し、
その再生像を撮影した写真(参考資料2、参考資料3、
参考資料4)を描出して再現したものである。Figures 11, 12, and 14 show holograms created using the method of the present invention regarding the vibration state of a peripherally fixed flat plate.
Photographs of the reconstructed image (Reference Material 2, Reference Material 3,
This is a depiction and reproduction of Reference Material 4).
また、第13図は参考資料2を参照にして、参考資料3
を解析した例である。In addition, Figure 13 is based on Reference Material 2 and Reference Material 3.
This is an example of analyzing.
第11図および参考資料2の平行な干渉縞L1は振動振
幅が零の状態の再生像であり、上記(5)式で与えられ
る回転平面鏡230回転による干渉縞である。The parallel interference fringes L1 in FIG. 11 and Reference Material 2 are reproduced images in a state where the vibration amplitude is zero, and are interference fringes caused by the rotation of the rotating plane mirror 230 given by the above equation (5).
第12図は第3図で示したのと同じ共振モードで振動し
ている場合の参考資料3を描出した再生像であり、回転
半鏡23の回転に基づく平行干渉縞L2が振動の方向と
振幅とにより歪んでいる。FIG. 12 is a reproduced image depicting Reference Material 3 when it vibrates in the same resonance mode as shown in FIG. It is distorted by the amplitude.
すなわち、フリンジシフトしていることがわかる。That is, it can be seen that there is a fringe shift.
解析された第13図では、縞模様が上方へ歪んでいるの
で、振幅の等高純の一番中さい円形模様へ向かって、紙
面から上方へ凸状の振動モードが現われた状態が示され
ている。In the analyzed Figure 13, since the striped pattern is distorted upward, a convex vibration mode appears upward from the plane of the paper toward the medium-sized circular pattern with constant amplitude. ing.
そして、フリンジシフト量S=1に対応して振幅が+0
.35μ流であることがあらかじめ計算されているので
、この模様は最高次数の縞の位置の振幅が+2.10μ
扉であることが示されている。Then, the amplitude is +0 corresponding to the fringe shift amount S=1.
.. Since it is pre-calculated that the flow is 35μ, this pattern has an amplitude of +2.10μ at the position of the highest order fringe.
It is shown to be a door.
そして、上記第12図から得られた第13図の解析図は
振動方向正の振幅分布を示したが、第14図(振動方向
負の振幅分布のホログラムの再生像を示す)、第15図
(第4図から得られた解析図)は振動方向負の振幅分布
を示したものである。The analytical diagram in Figure 13 obtained from Figure 12 above showed an amplitude distribution in the positive vibration direction, but Figures 14 (showing a reconstructed image of the hologram with an amplitude distribution in the negative vibration direction) and (Analysis diagram obtained from FIG. 4) shows a negative amplitude distribution in the vibration direction.
このようにして、従来の方法では計測不可能であって振
動モードのノード、相対位相が振幅分布の情報とともに
得られるようになった。In this way, vibration mode nodes and relative phases, which cannot be measured using conventional methods, can be obtained together with information on amplitude distribution.
なお、ノードについては図示していないが、正、負の位
相の判断から容易に図示することができる。Although the nodes are not illustrated, they can be easily illustrated by determining the positive and negative phases.
以上詳述したように、この発明のパルスレーザホログラ
フィによる振動計測方法によれば、ダブルパルスレーザ
装置から発射されるダブルパルスレーザ方をビームスプ
リッタで2光束に分割し、この2光束のうちの一方参照
光とするとともに他方を物体照射光として被測定物体へ
投光してホログラムを作成する方法において、上記ビー
ムスフリツタと上記被測定物体との間に回転反射手段を
設け、この回転反射手段が回転する間に2発の照明光を
上記回転反射手段で反射させ、上記被測定物体に投光す
る照明光の第1発白と第2見目とをそれぞれ異なった角
度から投光するようにしたことを要旨としているので、
振動モードのノード、相対位相が振幅分布の情報ととも
に得られ、正確な振動モードの解析ができ、1つのホロ
グラム上に振動の等振幅線とともに、振動のノード、位
相が表示できる効果を奏するものである。As described in detail above, according to the vibration measurement method using pulsed laser holography of the present invention, the double pulse laser beam emitted from the double pulse laser device is split into two beams by a beam splitter, and one of the two beams is divided into two beams. In the method of creating a hologram by projecting one beam as a reference beam and the other beam as object irradiation light onto an object to be measured, a rotating reflecting means is provided between the beam sifter and the object to be measured, and the rotating reflecting means While rotating, the two illumination lights are reflected by the rotating reflection means, and the first and second views of the illumination light to be projected onto the object to be measured are projected from different angles. Since the gist is what we did,
Vibration mode nodes and relative phases can be obtained along with amplitude distribution information, enabling accurate vibration mode analysis, and has the effect of displaying vibration equal amplitude lines as well as vibration nodes and phases on a single hologram. be.
なお、参考資料1は従来のパルスレーザホログラフィに
よる振動計測方法で得られたホログラムの再生像の平板
振動測定結果を撮影して示した第3図に対応する写真、
参考資料2はこの発明のパルスレーザホログラフィによ
る振動計測方法の一実施例で得られた振動振幅が零の状
態のホログラムの再生像を撮影して示した第11図に対
応する写真、参考資料3は同実施例で得られたフリンジ
シフトしている状態のホログラムの再生像を撮影して示
した第12図に対応する写真、参考資料4は同実施例で
得られた振動方向負の振幅分布を示すホログラムの再生
像を撮影して示した第14図に対応する写真である。Reference material 1 is a photograph corresponding to Fig. 3, which shows the results of flat plate vibration measurement of the reconstructed hologram image obtained by the conventional vibration measurement method using pulsed laser holography.
Reference material 2 is a photograph corresponding to FIG. 11, which shows a reconstructed image of a hologram with zero vibration amplitude obtained by an embodiment of the vibration measurement method using pulsed laser holography of the present invention, and reference material 3. is a photograph corresponding to FIG. 12, which is a reconstructed image of the hologram in a fringe-shifted state obtained in the same example, and Reference material 4 is the negative amplitude distribution in the vibration direction obtained in the same example. This is a photograph corresponding to FIG. 14, which shows a reproduced image of the hologram.
第1図は従来のパルスレーザホログラフィによる振動計
測方法に適用されるパルスレーザホログラフィ装置のブ
ロック図、第2図は同パルスレーザホログラフィによる
振動計測方法により得られたホログラムの再生方法を説
明するための図、第3図は同パルスレーザホログラフィ
による振動計測方法により得られた周辺固定平板の振動
状態のホログラム図、第4図はこの発明のパルスレーザ
ホログラフィによる振動計測方法の一実施例に適用され
るパルスレーザホログラフィ装置の構成を示すブロック
図、第5図および第6図はそれぞれ同実施例における供
試体に対する照明光の照射方法を説明するための図、第
7図は同実施例により得られたホログラムの再生方法を
説明するための図、第8図は同実施例における供試体の
非振動時でかつ回転反射手段の回転角に対応するホログ
ラムの状況を説明するための図、第9図aは同実施例に
おける供試体の振動方向が正の場合の等振幅曲線を示す
図、第9図すは第9図aの等振幅曲線に対応するフリン
ジシフト量を示す図、第10図aは同実施例における供
試体の振動方向が負の場合の等振幅曲線を示す図、第1
0図すは第10図aの等振幅曲線に対応するフリンジシ
フト量を示す図、第11図は同実施例により得られたホ
ログラムの平行な干渉縞が振動振幅零の場合の再生像を
示す図、第12図は同実施例により得られたホログラム
の平行な干渉縞が振動方向と振幅方向に歪んでいる場合
の再生像を示す図、第13図は第12図から得られた解
析図を示す図、第14図は同実施例により得られたホロ
グラムが振動方向色の振幅分布の再生像を示す図、第1
5図は第14図から得られた解析図である。
1°°°・°°タフルパルスレーザ装置、2°・・・・
・ビームスプリッタ、3・・・・・・平面鏡、7・・・
・・・反射鏡、8・・・・・・写真乾板、10・・・・
・・供試体、12・・・・・・光検出器、13・・・・
・・オシロスコープ、14・・・・・・位相可変2出力
発振器、16・・・・・・励振器、17・・・・・・励
振器、19・・・・・・周波数カウンタ、20・・・・
・・パルス発振器、23・・・・・・回転平面鏡、24
・・・・・・回転治具、26・・・・・・電磁石、28
・・・・・・直流電源、29・・・・・・微分回路、3
0・・・・・・遅延回路、31・・・・・・ゲート回路
。Figure 1 is a block diagram of a pulsed laser holography device applied to the conventional vibration measurement method using pulsed laser holography, and Figure 2 is a block diagram for explaining a method for reproducing a hologram obtained by the vibration measurement method using pulsed laser holography. 3 is a hologram diagram of the vibration state of the peripheral fixed plate obtained by the vibration measurement method using pulsed laser holography, and FIG. 4 is a hologram diagram of the vibration state of the peripheral fixed plate obtained by the vibration measurement method using pulsed laser holography according to the present invention. A block diagram showing the configuration of a pulsed laser holography device, FIGS. 5 and 6 are diagrams for explaining the method of irradiating the specimen with illumination light in the same example, and FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the pulsed laser holography apparatus. FIG. 8 is a diagram for explaining the hologram reproduction method; FIG. 8 is a diagram for explaining the state of the hologram when the specimen is not vibrating in the same example and corresponds to the rotation angle of the rotary reflecting means; FIG. 9a is a diagram showing the equal amplitude curve when the vibration direction of the specimen in the same example is positive, FIG. 9 is a diagram showing the amount of fringe shift corresponding to the equal amplitude curve of FIG. 9a, and FIG. A diagram showing equal amplitude curves when the vibration direction of the specimen in the same example is negative, 1st
Figure 0 shows the amount of fringe shift corresponding to the equal amplitude curve in Figure 10a, and Figure 11 shows a reconstructed image when the parallel interference fringes of the hologram obtained by the same example have zero vibration amplitude. Figure 12 is a diagram showing a reconstructed image when the parallel interference fringes of the hologram obtained by the same example are distorted in the vibration direction and amplitude direction, and Figure 13 is an analysis diagram obtained from Figure 12. FIG. 14 is a diagram showing a reproduced image of the amplitude distribution of the color in the vibration direction of the hologram obtained in the same example.
FIG. 5 is an analytical diagram obtained from FIG. 14. 1°°°・°°Tuful pulse laser device, 2°...
・Beam splitter, 3...Plane mirror, 7...
... Reflector, 8... Photographic plate, 10...
...Specimen, 12...Photodetector, 13...
... Oscilloscope, 14... Phase variable 2-output oscillator, 16... Exciter, 17... Exciter, 19... Frequency counter, 20...・・・
...Pulse oscillator, 23...Rotating plane mirror, 24
...Rotating jig, 26...Electromagnet, 28
・・・・・・DC power supply, 29・・・Differential circuit, 3
0...Delay circuit, 31...Gate circuit.
Claims (1)
スレーザ光をビームスプリッタで2光束に分割し、この
2光束のうちの一方を参照光とするとともに他方を物体
照射光して被測定物体へ投光してホログラムを作成する
方法において、上記ビームスプリッタと上記被測定物体
との間に回転反射手段を設け、この回転反射手段が回転
する間に2発の照明光を上記回転反射手段で反射させ、
上記被測定物体に投光する照明光の第1見目と第2見目
とをそれぞれ異なった角度から投光するようにしたこと
を特徴とするパルスレーザホログラフィによる振動計測
方法。1 The double pulse laser beam emitted from the double pulse laser device is split into two beams by a beam splitter, one of these two beams is used as a reference beam, and the other is used as an object irradiation beam and is projected onto the object to be measured. In the method for creating a hologram, a rotating reflecting means is provided between the beam splitter and the object to be measured, and while the rotating reflecting means rotates, two shots of illumination light are reflected by the rotating reflecting means,
A vibration measurement method using pulsed laser holography, characterized in that the first and second views of the illumination light projected onto the object to be measured are projected from different angles.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11106077A JPS5826528B2 (en) | 1977-09-14 | 1977-09-14 | Vibration measurement method using pulsed laser holography |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11106077A JPS5826528B2 (en) | 1977-09-14 | 1977-09-14 | Vibration measurement method using pulsed laser holography |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5444579A JPS5444579A (en) | 1979-04-09 |
| JPS5826528B2 true JPS5826528B2 (en) | 1983-06-03 |
Family
ID=14551375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11106077A Expired JPS5826528B2 (en) | 1977-09-14 | 1977-09-14 | Vibration measurement method using pulsed laser holography |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5826528B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57110925A (en) * | 1980-12-27 | 1982-07-10 | Hino Motors Ltd | Holography image pickup device |
| JPS57110926A (en) * | 1980-12-27 | 1982-07-10 | Hino Motors Ltd | Holography image pickup device |
| JPS57198835A (en) * | 1981-05-30 | 1982-12-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Measuring method for oscillation by pulse holography |
-
1977
- 1977-09-14 JP JP11106077A patent/JPS5826528B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5444579A (en) | 1979-04-09 |
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