一种高精度大量程角信号测量系统技术方案

本发明专利技术涉及一种高精度大量程角信号测量系统。为保证参考测量光在目标转动过程中始终共光轴传播，光学上的干涉信号不会因为转动而被破坏，设计了透镜组将入射到目标上的光斑中心均成像于探测器中心，从而抑制了目标在转动过程中导致的光斑游走。在本发明专利技术的设计下，只要目标转动角度在透镜组的视场范围内，都可获得稳定的光学干涉信号。本发明专利技术既能通过线性位移测量方法减小对相位测量噪声的敏感性，利用杠杆效应放大角度信号，又能通过差分读出消除平动的影响，且具备超越现有光路的大角度测量能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空间信号测量领域，涉及一种高精度大量程角信号测量系统。

技术介绍

1、空间引力波探测采用空间激光干涉技术通过读取自由落体检验质量间的距离变化来反演引力波信号，其中的检验质量在无拖曳技术的支持下沿着星间质心连线方向严格地不受外力影响做自由落体运动，从而为引力波测量提供稳定的惯性基准，而激光干涉仪则提供检验质量在质心连线方向的高精度位移信号。

2、受到星座呼吸角的影响，质心连线相对于卫星本体会随着时间发生变化，为保证无拖曳的正常工作，需要实时调整检验质量的角度，使其反射面始终朝向质心连线方向，为此就需要高精度读出检验质量相对于卫星的角度信号；另一方面，卫星姿态在探测频带内会发生随机抖动，导致质心连线的激光干涉位移信号噪声，称为抖动-光程耦合噪声，该噪声是空间引力波探测中的第二大噪声源，如果存在高精度的姿态角度测量数据，就能通过数据处理抑制检验质量读出部分的抖动-光程耦合噪声。

3、另一方面，为了对空间引力波惯性传感器无拖曳控制等工作模式进行地面技术验证，一般采取扭秤来模拟检验质量的状态，这时高精度的扭摆角度读出也是其关键技本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高精度大量程角信号测量系统，其特征在于：包括光源制备模块、空间光路模块、信号采集与解算模块；所述空间光路模块包括第一探测器、第二探测器、第一偏振片、第二偏振片、非偏振分光器、第一偏振分光器、第二偏振分光器、第一1/4波片、第二1/4波片、第三1/4波片、第四1/4波片、1/2波片、第一平面镜、第二平面镜、成像系统；定义空间直角坐标系，其中准直器出射的激光沿-x方向传播，+z方向垂直纸面向外；

2.根据权利要求1所述的一种高精度大量程角信号测量系统，其特征在于：非偏振分光器的偏振消光比大于20dB。

3.根据权利要求1所述的一种高精度大量程角信号测量系统，其...

【技术特征摘要】

1.一种高精度大量程角信号测量系统，其特征在于：包括光源制备模块、空间光路模块、信号采集与解算模块；所述空间光路模块包括第一探测器、第二探测器、第一偏振片、第二偏振片、非偏振分光器、第一偏振分光器、第二偏振分光器、第一1/4波片、第二1/4波片、第三1/4波片、第四1/4波片、1/2波片、第一平面镜、第二平面镜、成像系统；定义空间直角坐标系，其中准直器出射的激光沿-x方向传播，+z方向垂直纸面向外；

2.根据权利要求1所述的一种高精度大量程角信号测量系统，其特征在于：非偏振分光器的偏振消光比大于20db。

3.根据权利要求1所述的一种高精度大量程角信号测量系统，其特征在于：从第一偏振分束器后出射的共轴传播的1光、2光偏振仍然保持正交。

4.根据权利要求1所述的一种高精度大量程角信号测量系统，其特征在于：从第二偏振分束器后出射的共轴传播的1光、2光偏振仍然保持...

【专利技术属性】
技术研发人员：林栩凌，吴金贵，王小勇，王芸，魏久哲，武佳鑫，丁世涛，王刚，王智，李强，杨居奎，
申请(专利权)人：北京空间机电研究所，
类型：发明
国别省市：