用于实现绝对距离测量的测距系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于实现绝对距离测量的测距系统，包括绝对测距模块和组合模块，绝对测距模块包括第一发射单元、第一分光单元、调制单元、第二分光单元、偏振分束单元以及第一传感单元，第二分光单元配置为将第一光束分解第一子光束和第二子光束，第一子光束输入第一保偏光纤，第二子光束输入第二保偏光纤，偏振分束单元配置为将第一子光束和第二子光束合并并发送至组合模块，组合模块配置为接收第一子光束和第二子光束并发送至辅助测量装置，第一子光束和第二子光束发送至辅助测量装置后分别形成第一反射子光束和第二反射子光束，第一传感单元配置为接收第一反射子光束和第二反射子光束以获得测距主机与辅助测量装置的距离。的距离。的距离。

【技术实现步骤摘要】
用于实现绝对距离测量的测距系统
[0001]本申请是申请日为2021年09月18日、申请号为2021111121955、专利技术名称为具有保偏光纤的测距系统的专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种智能制造装备产业，具体涉及一种用于实现绝对距离测量的的测距系统。

技术介绍

[0003]近年来，激光跟踪仪、激光绝对测距仪等测距系统受到了测量行业的广泛重视，逐渐成为测量行业应用最普遍的测量工具。但其测量精度容易受到使用环境、装置结构以及操作方式等诸多因素的影响，从而导致测量精度下降。
[0004]在目前的测距系统中，一般通过绝对测距的方式获取辅助测量装置的位置，现有的绝对测距的方法中，常利用光调制的方法计算辅助测量装置的位置，但是这种方法中的电学部件和光学部件的可能会随时间的变化而发生抖动和漂移，进而引入计算误差，为了减少误差，可以设计参考光路和测量光路，并利用参考光路和测量光路计算辅助测量装置的位置，
[0005]然而，目前的具有参考光路和测量光路的测距系统，无法有效地减小由于电学部件和光学部件的抖动和漂移而引入的误差。同时，绝对测距装置的测量速度较慢，若辅助测量装置的移动速度较快，会降低激光跟踪仪的实时跟踪效果和测量精确度，难以满足高精度测量的需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术有鉴于上述现有技术的状况而完成，其目的在于提供一种有效减小由于电学部件和光学部件的抖动和漂移而引入的误差的具有保偏光纤的测距系统。
[0007]为此，本专利技术公开了一种具有保偏光纤的测距系统，是包括测距主机和辅助测量装置的测距系统，所述测距主机包括绝对测距模块和组合模块，所述绝对测距模块配置为利用第一光束以获得所述测距主机与所述辅助测量装置的距离，所述绝对测距模块包括第一发射单元、第一分光单元、调制单元、第二分光单元、第一耦合单元、第二耦合单元以及偏振分束单元，所述第一发射单元配置为产生所述第一光束，所述调制单元设置于所述第一分光单元和所述第二分光单元之间并配置为对所述第一光束进行光调制，所述第二分光单元配置为将所述第一光束分解为正交偏振的第一子光束和第二子光束，所述第一子光束经由所述第一耦合单元输入第一保偏光纤，所述第二子光束经由所述第二耦合单元输入第二保偏光纤，所述偏振分束单元配置为将所述第一子光束和所述第二子光束合并并发送至所述组合模块，所述组合模块配置为接收所述第一子光束和所述第二子光束并发送至所述辅助测量装置，所述第一子光束和所述第二子光束发送至所述辅助测量装置后分别形成第一反射子光束和第二反射子光束，所述第一反射子光束和所述第二反射子光束经由所述组合
模块到达所述偏振分束单元，所述偏振分束单元配置为将所述第一反射子光束输入所述第二保偏光纤并将所述第二反射子光束输入所述第一保偏光纤。
[0008]在这种情况下，能够利用不同的光纤(第一保偏光纤和第二保偏光纤)分别传输第一子光束和第二子光束，能够利用不同的光纤(第一保偏光纤和第二保偏光纤)分别传输第一反射子光束和第二反射子光束，同时，由于第一子光束和与第一子光束相匹配的第一反射子光束通过不同的保偏光纤进行传输，第二子光束与和与第二子光束相匹配的第二反射子光束通过不同的保偏光纤进行传输，能够利用调制单元分别对不同的光束进行调制，从而能够利用第一反射子光束和第二反射子光束所携带的调制信息计算辅助测量装置和测距主机的距离。
[0009]另外，在本专利技术所涉及的测距系统中，可选地，所述第一分光单元配置为将所述第一反射子光束和所述第二反射子光束反射至第一传感单元，并将所述第一光束反射至第二传感单元，所述第一传感单元和所述第二传感单元设置于所述第一分光单元相对的两侧，所述第一传感单元和所述第二传感单元的连线垂直于所述第一发射单元和所述调制单元的连线。在这种情况下，能够利用一个分光单元(也即第一分光单元)同时处理第一光束、第一反射子光束和第二反射子光束，将第一光束引导至第一传感单元，将第一反射子光束和第二反射子光束引导至第二传感单元，从而能够简化光路。
[0010]另外，在本专利技术所涉及的测距系统中，可选地，所述第一传感单元配置为接收所述第一反射子光束和所述第二反射子光束，并基于所述第一反射子光束和所述第二反射子光束获得所述测距主机与所述辅助测量装置的距离，所述第二传感单元配置为接收所述第一光束并监测所述第一光束的稳定性，并基于第一光束的稳定性调节所述第一发射单元。在这种情况下，能够利用第一反射子光束和第二反射子获得测距主机与辅助测量装置的距离，并且第一光束可以通过第一分光单元反射至第二传感单元，进而能够利用第二传感单元监测第一光束的稳定性，并且能够基于第二传感单元的传感信号对第一发射单元进行反馈调节。
[0011]另外，在本专利技术所涉及的测距系统中，可选地，所述调制单元包括电光晶体和电源，所述调制单元配置为调整所述第一光束的偏振态。在这种情况下，能够在第一光束附加偏振信息，并且能够通过控制电源调整附加的偏振信息。
[0012]另外，在本专利技术所涉及的测距系统中，可选地，所述第一子光束和所述第二子光束到达所述组合模块后，依次经过所述组合模块的第三耦合单元和第一波片，所述第一波片为1/4波片。在这种情况下，能够利用第一波片12将第一光束转变成圆偏振光，进而能够提高第一光束在大气中的抗干扰能力，同时能够利用第一波片12改变第一反射子光束和第二反射子光束的偏振方向。
[0013]另外，在本专利技术所涉及的测距系统中，可选地，还包括相对测距模块，所述相对测距模块产生第二光束，所述第二光束经由所述组合模块与所述第一光束合并后，所述第二光束到达所述辅助测量装置并形成第二反射光束，所述相对测距模块基于所述第二反射光束的相位变化计算所述辅助测量装置的位移，所述相对测距模块包括用于产生第二光束的第二发射单元、接收所述第二光束并对所述第二光束进行分束的第三分光单元、用于反射所述第二光束并形成第三反射光束的反射单元、以及用于接收干涉信息的计数单元，所述第二光束依次经由所述第三分光单元和所述组合模块到达所述辅助测量装置并形成所述
第二反射光束，所述第二反射光束和所述第三反射光束经由所述第三分光单元到达所述计数单元，在所述第二发射单元和所述第三分光单元之间设置有第二波片，所述第三分光单元和所述反射单元之间设置有第三波片。
[0014]另外，在本专利技术所涉及的测距系统中，可选地，所述相对测距模块还包括第四耦合单元和第五耦合单元，所述第四耦合单元设置于所述第三分光单元和所述反射单元之间，所述第五耦合单元设置于所述第三分光单元和所述组合模块之间，所述第四耦合单元与所述反射单元之间通过光纤连接，所述第五耦合单元和设置于所述组合模块的第六耦合单元通过光纤连接，所述第四耦合单元与所述反射单元之间的光纤长度与所述第五耦合单元和所述第六耦合单元之间的光纤长度相同。在这种情况下，能够以保持相对测距模块的参考光路的光纤和测量光路的光纤处于相同环境，使得光纤光程的变化基本一致，从而能够保证干涉测距精度。
[0015]另外，在本专利技术所涉及的测距系统中，可选地，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于实现绝对距离测量的测距系统，是包括测距主机和辅助测量装置的测距系统，其特征在于，所述测距主机包括绝对测距模块和组合模块，所述绝对测距模块包括第一发射单元、第一分光单元、调制单元、第二分光单元、偏振分束单元以及第一传感单元，所述第一发射单元配置为产生所述第一光束，所述调制单元设置于所述第一分光单元和所述第二分光单元之间并配置为对所述第一光束进行光调制，所述第二分光单元配置为将所述第一光束分解为正交偏振的第一子光束和第二子光束，所述第一子光束输入第一保偏光纤，所述第二子光束输入第二保偏光纤，所述偏振分束单元配置为将所述第一子光束和所述第二子光束合并并发送至所述组合模块，所述组合模块配置为接收所述第一子光束和所述第二子光束并发送至所述辅助测量装置，所述第一子光束和所述第二子光束发送至所述辅助测量装置后分别形成第一反射子光束和第二反射子光束，所述第一反射子光束和所述第二反射子光束经由所述组合模块到达所述偏振分束单元，所述偏振分束单元配置为将所述第一反射子光束输入所述第二保偏光纤并将所述第二反射子光束输入所述第一保偏光纤，以及所述第一传感单元配置为接收由所述第一分光单元反射的所述第一反射子光束和所述第二反射子光束以获得所述测距主机与所述辅助测量装置的距离。2.根据权利要求1所述的测距系统，其特征在于，所述绝对测距模块还包括第一耦合单元和第二耦合单元。3.根据权利要求2所述的测距系统，其特征在于，所述第一子光束经由所述第一耦合单元输入至所述第一保偏光纤，所述第二子光束经由所述第二耦合单元输入至所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张和君，冯福荣，梁志明，吴兴发，张琥杰，陈源，
申请(专利权)人：深圳市中图仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：