【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种偏振调制测距系统，该测距系统结构紧凑、抗环境干扰能力强，可应用于航空航天等各种
技术介绍
在科学技术的飞速发展中，对距离测量技术的要求越来越广泛，尤其在军事、大地大气探测、机器人技术、航天航空、大型科学仪器、大型设备的制造与生产、大型设备的装配等各个方面，都对测距技术的发展和应用提出了越来越高的要求。大型设备科学仪器的制造与装配过程中，对激光测距的精度要求较高。这是由于加工与装配的精度是由测距精度直接决定的。几何测量的精度成为了决定制造装配精度的一个重要约束条件。而目前随着火箭、轮船、飞机等大型设备对装配精度要求的不断提高，对大量程高精度的激光测距技术的测距精度也提出了更高的要求。如在飞机的装配过程中，为了提高装配的效率，都是通过建立各个方向的测量场的办法来实现整个装配过程的。所谓的测量场就是说，建立相互坐标已经精确测定的坐标基准，通过测量各个部件与这些基准的相对距离从而确定各个部件之间的相对位置信息，进而实现高精度的装配。传统的激光测距原理共分为3类：脉冲飞行时间法、相位法和干涉法。脉冲飞行时间法测距是激光在测距领域的最早应用，利用了激光脉冲持续时间极短、瞬时功率很大的特点，有着很大的测试范围。但其测试精度与分辨率却很低，限制了其发展应用。相位法激光测距是利用发射的调制光和被测目标反射的接收光之间的相位差包含的距离信息，来实现对被测目标距离的测量。其测试精度受到调制频率高低和鉴相精度的影响，而且存在模糊距离，需要采用多频率调制的办法来扩展测量的范围。干涉法测距是经典的精密测距方法，原则上它也是一种相位法测距，但它不是通过测量...
【技术保护点】
一种基于二次偏振调制的高精度绝对距离测量装置，其特征在于，由光路部分和电路部分构成，其中：光路部分包括依次布置的一个1550nm波长激光光源(1)、一个环形器(2)、一个偏振分束器(3)、一个偏振控制器(4)、一个相位调制器(5)、一个光纤准直器(6)、一个1/4波片(7)和一个反射镜系统(12)；所述电路部分包括一个光电探测器(8)、一个A/D转换器(10)、一个高频微波源(9)和一个微控制器(11)；所述环形器(2)包括有1口、2口和3口；所述1550nm波长激光光源(1)与所述环形器(2)的1口相连，所述环形器(2)的2口连接至所述偏振分束器(3)，所述光电探测器(8)与所述环形器(2)3口相连。
【技术特征摘要】
1.一种基于二次偏振调制的高精度绝对距离测量装置，其特征在于，由光路部分和电路部分构成，其中：光路部分包括依次布置的一个1550nm波长激光光源(1)、一个环形器(2)、一个偏振分束器(3)、一个偏振控制器(4)、一个相位调制器(5)、一个光纤准直器(6)、一个1/4波片(7)和一个反射镜系统(12)；所述电路部分包括一个光电探测器(8)、一个A/D转换器(10)、一个高频微波源(9)和一个微控制器(11)；所述环形器(2)包括有1口、2口和3口；所述1550nm波长激光光源(1)与所述环形器(2)的1口相连，所述环形器(2)的2口连接至所述偏振分束器(3)，所述光电探测器(8)与所述环形器(2)3口相连。2.一种基于二次偏振的高精度绝对距离测量方法，其特征在于，利用如权利要求1所述基于二次偏振的高精度绝对距离测量装置，并按照以下步骤：所述1550nm激光器(1)产生的激光光束自所述环形器(2)的1口进入，并从2口出射；然后经过所述偏振分束器(3)起偏，通过所述偏振控制器(4)控制起偏后的线偏光与所述相位调制器(5)的快轴呈45°角，经过所述调制后的偏振光依次经过光纤准直器(6)、1/4波片(7)及反射镜(12)反射后再依次经过1/4波片(7)、光纤准直器(6)后，经过相位调制器(5)进行二次偏振调制；光信号携带着与被测距离D相关的相位信息在偏振分束器(3)上偏振干涉，使得与被测距离D相关的相位信息变成光强信息，所述偏振分束器(3)输出光强信号；所述微控制器(11)通过SPI通信控制所述高频微波源(9)的调制频率输出，所述微控制器(11)采集所述A/D转换器(10)的数字数据；以等步长改变高频微波源(9)的调制频率输出，每改变一次高频微波源(9)的调制频率输出，所述微控制器(11)均采集一次所述A/D转换器(10)的数字数据，从而根据下式得到输出光强信号与调制频率的扫频曲线： I = 2 k 2 ( 1 - c o s ( ...
【专利技术属性】
技术研发人员：于晋龙，肖洋，王菊，吴炳阳，朱煦然，赵博雅，汤轲，李天宇，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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