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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN109633203B(45)授权公告日2022.02.08(21)申请号201811545015.0CN105300517A,2016.02.03(22)申请日2018.12.17CN105675903A,2016.06.15CN105738643A,2016.07.06(65)同一申请的已公布的文献号CN106092076A,2016.11.09申请公布号CN109633203ADE102004025801A1,2005.12.22(43)申请公布日2019.04.16US2013250389A1,2013.09.26(73)专利权人中国人民解放军战略支援部队航A.Yu.Okulov.RotationalDoppler天工程大学shiftofaphase-conjugatedphoton.地址101416北京市怀柔区八一路一号《JournaloftheOpticalSocietyofAmericaB》.2012,第29卷(第4期),第714-718(72)发明人任元邱松王琛刘通高廷阁页.胡晓东李智猛邵琼玲王刚等.基于广义相对论的涡旋光旋转多(74)专利代理机构北京中政联科专利代理事务普勒效应机理研究.《光学与光电技术》.2018,第所(普通合伙)1148916卷(第1期),第64-70页.代理人陈超WangGang等.Mechanisminterpretation(51)Int.Cl.ofthevortexbeamrotationalDopplerG01P13/04(2006.01)effect.《PROCEEDINGSOFSPIE》.2017,第10255卷第1025557-1至1025557-7页.(56)对比文件CN108680768A,2018.10.19审查员崔英颖权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称端条件下仍可以有效工作。一种基于涡旋光旋转多普勒效应的物体转向检测装置(57)摘要本发明涉及一种基于涡旋光旋转多普勒效应的物体转向检测装置。它主要包括涡旋光制备和散射光信号检测两部分,前者主要包含He‑Ne激光器、偏振片、透镜组、空间光调制器、平面反射镜,后者主要包括组合成像望远镜、多模光纤、光电探测器、微型示波器。首先,激光器产生高斯光束,经准直后照射加载有特定全息图的空间光调制器以制备涡旋光;其次,涡旋光透射转速为Ωd的道威棱镜后照射于旋转物体,经物体散射后,利用凸透镜组收集散射光,在分光棱镜的作用下与原涡旋光实现拍频耦合;最后,利用光电探测检测耦合光束的强度变化并将信号传给示波器,示波器进行傅里叶变换,根据频谱信息就CN109633203B可以判断物体转向。本装置结构简单,在各种极CN109633203B权利要求书1/1页1.一种基于涡旋光旋转多普勒效应的物体转向检测装置,其主要部件包括:激光器(1)、水平偏振片(2)、平凸透镜1(3)、平凸透镜2(4)、分光棱镜1(5)、空间光调制器(6)、道威棱镜(7)、凸透镜3(8)、凸透镜4(9)、组合成像望远镜(10)、分光棱镜2(11)、光电转换器(12)、频谱转换器(13)、示波显示器(14)、平面反射镜(15);所述水平偏振片置于激光器后方,用于生成水平偏振光,以适应后方空间光调制器的调控要求;所述平凸透镜1(3)、平凸透镜2(4)依次置于水平偏振片后方,用于将激光扩束准直;所述空间光调制器置于平凸透镜2(4)后方,用于将普通激光光束进行调制后生成涡旋光束;所述平面反射镜(15)置于空间光调制器出射光方向上,用于改变涡旋光束传播方向;所述分光棱镜1(5)置于平面反射镜(15)后方,用于将涡旋光束分成两路,一路作为探测光照射旋转物体,另一路作为参考光用于和散射光进行拍频耦合;所述道威棱镜置于分光棱镜1(5)探测光光路上,道威棱镜旋转后可给探测光增加一个方向已知的旋转;所述凸透镜3(8)和凸透镜4(9)置于道威棱镜后方,用于对探测光束进行准直;所述组合成像望远镜平行于探测光光路安置,用于收集旋转物体表面散射光;所述分光棱镜2(11)置于分光棱镜1(5)分出的参考光和组合成像望远镜收集散射光相交位置,用于使散射光和参考光发生拍频耦合;所述光电转换器接收分光棱镜2(11)出射的参考光和散射光的耦合光束进行探测;所述频谱转换器与光电转换器连接,进行信号采样及信号时域频域转换,随后连接示波显示器进行信号显示。2.根据权利要求1的一种基于涡旋光旋转多普勒效应的物体转向检测装置,其特征在于,利用空间光调制器(SLM)产生特定旋向的涡旋光,透射以一定角速度顺时针旋转的道威棱镜后照射旋转物体,物体表面的散射光中将产生一个旋转多普勒频移,收集旋转物体表面散射光并通过分光棱镜2(11)将其与参考光进行拍