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位相正交双频激光回馈位移测量系统技术方案

技术编号:6073050 阅读:286 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了激光位移传感技术领域中的一种位相正交双频激光回馈位移测量系统。该系统引入五细分芯片对光强信号五细分后得到两路有90度位相差的方波信号,对方波信号的边沿进行处理以实现四细分,达到亚纳米级的分辨率,并根据两路方波信号位相的相对超前或滞后识别物体位移方向。该位移测量系统具有分辨率高、结构简单、成本低等特点。

Phase orthogonal dual frequency laser feedback displacement measuring system

The invention discloses a phase orthogonal double frequency laser feedback displacement measuring system in the field of laser displacement sensing technology. The introduction of the five segments of the system to the light intensity signal chip five segments obtained after two 90 degree phase difference between the square wave signal, on the edge of the square wave signal processing to achieve four segments, achieve sub nanometer resolution, and according to the two Fang Bo signal phase relative to advance or delay the recognition of object displacement direction. The displacement measuring system has the advantages of high resolution, simple structure and low cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光位移传感
,尤其涉及一种位相正交双频激光回馈位移测量系统
技术介绍
激光回馈,又称激光自混合干涉,其基本原理是一个外部反射面将激光的输出光反射回激光增益管,与激光器内部的光场进行自混合干涉,从而调制激光器的增益,使激光的输出光强发生周期性变化,通过解调输出光强就可以得到外部反射面的信息。基于激光回馈的位移测量系统只有一个光学通道,具有结构简单、紧凑、易准直、性价比高等优点。根据回馈方式的不同,激光回馈可以分为准直外腔回馈和非准直外腔回馈等。其中,准直外腔回馈一般采用低反射率的回馈镜,其光学细分较低,一般为λ /2,对于632. 8纳米波长的氦氖激光器,位移测量的分辨率为316. 4纳米。专利文献“激光回馈纳米位移测量装置”(申请号200510011258. 2)综合利用非准直外腔激光回馈、激光自混合干涉、激光偏振态跳变等多种激光物理现象,将一支普通的单频激光器成功地改造成一支具有纳米级分辨率的位移传感器。这一专利技术的主体结构是一支全内腔或半外腔He-Ne单频激光器和一个高反射率的外部反射镜,外部反射镜固定在被测物体上,并与激光轴有一定的夹角。当外部反射镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.位相正交双频激光回馈位移测量系统,其特征是该系统包括:壳体及底座(15)内:压电陶瓷(1)、高反射率反射镜(2)、第二内腔反射镜(3)、石英晶体(4)、增透窗片(5)、激光增益管(6)、第一内腔反射镜(7);壳体及底座(15)外:偏振分光棱镜(8)、第一光电探测器(9)、第二光电探测器(10)、滤波放大电路(16)、五细分电路(17)、复杂可编程逻辑器芯片及外围电路(18);壳体及底座(15)内从左至右依次为压电陶瓷(1)、高反射率反射镜(2)、第二内腔反射镜(3)、石英晶体(4)、增透窗片(5)、激光增益管(6)、第一内腔反射镜(7);壳体及底座(15)外依次为偏振分光棱镜(8)、第一光...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张书练曾召利李岩
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:11

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