【技术实现步骤摘要】
一种差分自混合干涉测量系统及方法
本专利技术涉及光学传感
,具体涉及一种差分自混合干涉测量系统及方法。
技术介绍
自混合干涉(Self-mixingInterference,SMI)效应是指从激光器发射的光波经过外部物体反射回随机偏振激光器的谐振腔,与随机偏振激光器的谐振腔内的光波发生干涉的效应。由于反馈光携带外部物体信息,因此激光器的输出特性受到腔外物体的调制,从而利用该特性可实现对目标物物理量的测量。自混合干涉系统仅需一个光路通道,因此具有结构简单、紧凑的特点;另外,易准直、灵敏度高、信号检测方便,使自混合干涉系统已广泛用于测量位移、振动、形貌、加速度、微小角度等。SMI检测系统在实际应用时存在噪声干扰的问题,如不采取有效措施对其进行处理,则会影响系统稳定性和检测精度。双通道差分探测已被证明是一种有效的自混合干涉降噪技术。已报道的差分探测自混合干涉技术,主要有两类,一类是利用半导体激光器前后端输出的两路光束,产生两路位相反相的自混合干涉信号进行差分探测,提高了自混合干涉测量系统的信噪比;另一类是利用双频正交 ...
【技术保护点】
1.一种差分自混合干涉测量系统,其特征在于,所述的测量系统包括随机偏振激光器(1)、光衰减器(2)、线偏振器(3)、载物台(5)、偏振分光棱镜(6)、第一光电探测器(7)、第二光电探测器(8)、信号处理器(9)、信号采集器(10)、计算机(11);/n其中,所述的随机偏振激光器(1)用于发射激光束,形成两束光,一光束依次通过线偏振器(3)和光衰减器(2)后入射到被设置在载物台(5)的待测物上,然后,该光束被待测物反射按原光路返回进入随机偏振激光器(1)的谐振腔,形成反馈光束,该反馈光束与谐振腔内光束形成自混合干涉;/n另一光束入射到偏振分光棱镜(6)进行偏振分光,将光束分成 ...
【技术特征摘要】
1.一种差分自混合干涉测量系统,其特征在于,所述的测量系统包括随机偏振激光器(1)、光衰减器(2)、线偏振器(3)、载物台(5)、偏振分光棱镜(6)、第一光电探测器(7)、第二光电探测器(8)、信号处理器(9)、信号采集器(10)、计算机(11);
其中,所述的随机偏振激光器(1)用于发射激光束,形成两束光,一光束依次通过线偏振器(3)和光衰减器(2)后入射到被设置在载物台(5)的待测物上,然后,该光束被待测物反射按原光路返回进入随机偏振激光器(1)的谐振腔,形成反馈光束,该反馈光束与谐振腔内光束形成自混合干涉;
另一光束入射到偏振分光棱镜(6)进行偏振分光,将光束分成第一光束和第二光束,第一光束的偏振方向平行入射面,称为P偏振光,第二光束的偏振方向垂直入射面,称为S偏振光;
所述的第一光电探测器(7)设置在P偏振光的光路上,用于探测P偏振光自混合干涉信号,所述的第二光电探测器(8)设置在S偏振光的光路上,用于探测S偏振光自混合干涉信号;
所述的信号处理器(9)分别与第一光电探测器(7)以及第二光电探测器(8)相连,将探测到的两路差分干涉信号,放大后再由信号采集器(10)传输至相连的计算机(11),所述的计算机(11)将采集到的两路干涉信号进行差分降噪后,然后处理获得待测物的位移量信息。
2.根据权利要求1所述的一种差分自混合干涉测量系统,其特征在于,所述的测量系统还包括消偏振分光棱镜(4),所述的随机偏振激光器(1)前端发射激光束,进入到消偏振分光棱镜(4)分束,形成两束光。
3.根据权利要求1所述的一种差分自混合干涉测量系统,其特征在于,所述的随机偏振激光器(1)的前端和后端各发射一激光束,形成两束光。
4.根据权利要求1所述的一种差分自混合干涉测量系统,其特征在于,所述的光衰减器(2)用于调节反馈光的强度,使反射回随机偏振激光器(1)的谐振腔的反馈光处于弱反馈状态。
5.根据权利要求1所述的一种差分自混合干涉测量系统,其特征在于,所述的...
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