随着现代工程技术的飞速发展,尤其是在航空航天、道路桥梁和健康医疗等领域,需要对振动进行高精度的测量。激光多普勒测振技术以其分辨率高、测量范围广、响应速度快和非接触式测量等许多优点,在现代测振技术领域发挥着重要作用,因此,研究激光多普勒测振技术具有极其重要的实际意义。本论文采用二极管泵浦1064 nm单频固体激光器作为光源,设计了一种基于Mach-Zehnder干涉仪结构的微振动测量系统研究方案,并进行了理论分析与实验研究。本论文的主要内容包括以下几个方面:第一,概述了激光多普勒外差干涉振动测量技术的研究现状,分析了激光外差干涉振动测量的基本原理,设计了一种1064 nm单频固体激光双移频器Mach-Zehnder干涉仪微振动测量系统研究方案,建立了激光多普勒振动信号的理论模型,理论分析了该方案的可行性。第二,建立了 1064 nm单频固体激光双移频器Mach-Zehnder干涉仪微振动测量光学实验系统,获得了激光外差干涉信号,研究了该系统的静态和动态特性。第三,设计了激光外差干涉信号放大、滤波等调理电路模块,并对其功能进行了实验验证,结果表明,所设计的调理电路合理可行。第四,设计了基于FPGA的信号采集与传输系统及外差干涉振动测量算法,并对微振动实验测量数据进行处理,获得了微振动信号的频率和振幅测量结果。在现有实验条件下,微振动信号的频率和幅值的测量范围分别为10～200 Hz和0～15μm。实验研究结果表明:微振动信号的频率和幅值的相对测量误差分别小于0.22%和3.85%,理论分析了影响微振动测量精度的主要因素。综上所述,本论文设计的1064 nm单频固体激光Mach-Zehnder干涉仪微振动测量系统研究方案是可行的,为今后进一步开展微振动测量技术研究奠定了坚实的基础。