本发明属于测量表面速度变化的仪器。 金属片在爆炸时的表面速度，大功率超声设备振子振动速度，空气炮靶运动速度等均需精确测量。目前已研制成功的测量固体表面运动速度变化的光干涉方法主要有：
1.零差干涉测速法
干涉系统将光源发出的光分成参考光束和测量光束。参考光束射向固定参考镜，经反射，光频率保持不变，测量光束射向运动表面，经反射，光频率产生多普勒频移，两束光干涉后产生拍频信号。由信号检测系统解调而求出物体表面运动速度的变化。此法检测速度变化的范围受光电探测器频率响应、信号检测系统频响的限制。以He-Ne激光器为光源时，能探测的速度变化一般不超过3m/s，以CO2激光器为光源时，不超过60m/s。能测量的速度变化范围小。
2.外差干涉测速法
外差干涉测速法是零差法的改进。采用光频调制技术（声光、磁光、电光等方法），将一束频率稳定的激光变成两束具有固定频率差的激光束，並分别用作参考光和测量光。干涉后得出载在固定频率差之上的多普勒频移信号。由于它是外差检测技术，所以既可测漫反射表面速度变化，又可测速度变化正、负方向。但它测速度变化地范围与零差法完全相同，因此用He-Ne激光器为光源时，一般只能测量小于3m/s的速度变化。
3.速度干涉仪
运动物体表面被光源直接照射，由于光学多普勒效应，使反射光或散射光的频率（或波长）随速度而变化。用两臂长度不等的马赫干涉仪接收反射或散射光，通过干涉条纹的变化便可求出表面速度的变化。由于它实质上是将干涉仪作高鉴别率光谱仪用，而干涉仪两臂又不能做得很长，且过长将使光程差太大而降低干涉条纹对比度。因此此法限于测很大的速度变化，一般V＞200m/s-1000m/s。对光源的单色性和测量环境的稳定性要求很高。
4.多光束干涉测速法
此法与速度干涉仪法基本相同，只是利用法卜里-珀罗干涉仪代替马赫干涉仪。缺点与速度干涉仪法相同。
5.差动激光多普勒干涉仪测速法
两束频率相同的激光同时以不同角度θ1与θ2射向运动表面，其反射或散射光由θ3方向上的光电探测器接收。经干涉取出两束光在θ3方向上多普勒频移之差，从而求出运动表面的速度。也可将θ3方向作为入射方向，由光电探测器接收θ1与θ2方向的散射光，经干涉取出运动表面的速度变化。此法需要精确地调整及测定所有的方向角θ，且由于光路已固定，因此表面位移只能很小。测量对象限于大速度，小位移变化。
综上所述，已有技术未能解决的问题有：
（1）不能用同一种方法测量3m/s-1000m/s速度变化，通用性差;
（2）对光源的单色性要求很高，所以只能用激光器作光源，成本高;
（3）对测量环境要求高，使用不便。
针对上述问题，本发明的任务是设计一种测量范围大（能测3m/s-1000m/s的速度变化），通用性好，对光源单色性要求低，（可用白光光源加干涉滤光片或普通单色光源），成本低廉，使用方便，对测量环境要求不高的测量固体表面速度变化的光干涉仪。
本发明的中心内容是在所设计的干涉仪中设置两条长短相差很大的光路系统。由光源发出的光经此两条光路系统先后射到物体表面，时间差可视为固定值τ。且两条光束的偏振态由偏振分光镜和 1/4 波片的作用，分别为左旋园偏振光和右旋园偏振光。它们从固体表面反射回干涉系统时，又经过 1/4 波片和偏振分光镜，于是由长光路系统入射至表面的光束，经短光路系统返回，到达光电探测器，而由短光路系统入射的光束则经长光路系统到达光电探测器，于是消除了入射至表面时产生的时间差，实现了近似等光程干涉。干涉的拍频信号由光电探测器接收，经放大器送至瞬变分析仪或数字频率计，由微处理机给出速度变化值。对正弦振动表面，还可用频率比记数法测速，即由数字频率计接收振动信号发生器的频率与放大器输出的光电信号频率，经频率比运算，由微处理机给出速度值。
附图说明：
图1、干涉仪主要部件方框图
图2、干涉系统〔3〕的主要部件图
参照附图说明本发明的实施例。
以He-Ne激光器1为光源，发出的光经起偏振器2成线偏振光，进入干涉系统3，由分光镜14分成二束。一束经分光镜14至偏振分光镜18组成的短光路系统，另一束经分光镜14，光导纤维的光耦合系统15、17，光导纤维16和偏振分光镜18组成的长光路系统，然后共同经 1/4 波片19，由透镜4聚焦至表面5。
若长光路系统的光程δ（14）-（15）-（16）-（17）-（18）比短光路系统的光程δ（14）-（18）长Δ。
Δ＝δ（14）-（15）-（16）-（17）-（18）-δ（14）-（18）（1）
则两束光到达表面5的时间差τ为
τ＝ (Δ)/(C) （2）
式中C为光速。虽然物体表面也在运动，在τ时间里位置也要变化，但表面速度与光速相比较是极小量。故可认为τ时间内表面没有来得及变化。
由于两束光到达表面的时间有差异，因此它们从表面5上带回的多普勒频率移动信息分别为与，
式中λ为光波波长，两束光由表面5反射回干涉系统，由于 1/4 波片19和偏振分光镜18的作用，使从短光路来的透过18的偏振光只能被18所反射而至长光路系统。反之由长光路中光导纤维消偏振的作用产生出能被偏振分光镜18反射的偏振光，经两次通过 1/4 波片，变成只能被18所透射而至短光路系统。此两束由表面5反回干涉仪的光到达光电探测器8时，因消除了原来的时间差τ而实现近似等光程干涉。图中检偏振器6用来消除两束光中不同偏振方向的分量，光兰7用来拦去杂光。
两束光在光电探测器8表面上干涉，它们的振幅分别为：
式中f0为激光频率。干涉后，干涉信号光强变化I为
I＝E21+E22+2E1E2cos〔Φ2-Φ1〕 （5）
放大器9输出光电信号的交流变化量I为
应用瞬变分析仪10及微处理机12测量交流信号的总位相变化Φ或交流信号的周波数N-即干涉条纹变化数，即可求出速度变化值。
Φ =0t2π(fd2-fd1)dt=0t4πλ〔V(t+τ)-V(t)〕dt (7)]]>
假设τ时刻内表面速度是匀加速变化，a为常数，即
V（t+τ）-V（t）＝V（t）+aτ-V（t）＝aτ （8）
则
Φ＝ (4π)/(λ) ∫t0aτdt＝ (4π)/(λ) τ∫t0adt＝ (4π)/(λ) τ〔V末-V初〕 （9）
交流信号的周波数N（即干涉条纹变化数）为
N＝ (Φ)/(2π) ＝ (2τ)/(λ) 〔V末-V初〕 （10）
被测表面速度为：
V末-V初＝ (λ)/2 · 1/(τ) ·N （11）
对于正弦振动表面如超声波振子的速度变化，也可用数字频率计11接收放大器9的信号频率与振动信号发生器13的信号频率，进行频率比记数法测量，求出速度变化的峰值。
由式（11）知：
（1）此干涉仪中干涉条纹的变化与表面速度变化成正比，而普通干涉仪中干涉条纹变化与移动距离成正比。
（2）改变τ值可以改变被测速度变化的范围，例如改变折射率为n的光导纤维的长度L，可方便地获得长短光路系统的时间差值τ，
τ＝ (nL)/(C) ，若nL＝10m，τ＝3.3×10-8S，
nL＝100m，τ＝3.3×10-7S，
nL＝1000m，τ＝3.3×10-6S。
本发明即利用配置不同长度的光纤系统，较为方便地满足各种不同测量范围的要求。