多光束激光外差二次谐波法测量激光入射角度的装置及方法制造方法及图纸

技术编号:6882756 阅读:223 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
多光束激光外差二次谐波法测量激光入射角度的装置及方法,涉及一种测量激光入射角度的装置及方法。它解决了现有采用多光束激光外差测量激光入射角度方法由于激光差频信号采集效果差、信号处理的运算速度慢导致的测量精度较低的问题。本发明专利技术通过在光路中加入振镜,使振镜做匀加速振动,对不同时刻入射到其前表面的光进行频率调制,把待测的角度信息加载到外差信号二次谐波的频率差中,进而获得激光入射角度信息。本发明专利技术适用于测量激光入射角度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测量激光入射角度的方法。
技术介绍
精密角度测量是工程领域一直在面对和急需解决的问题。随着科学技术的发展, 角度测量设备和测量方法不断的推陈出新,如码盘、永磁同步电机、激光扫描仪、感应同步器、空间傅里叶光谱仪和四象限探测器测角等高准确度测角器件及利用这些器件开发的测角设备的得以大量应用。测角方法包括CCD光学测角法、PIP干涉测量法、成像式光栅自准直测角法、基于莫尔条纹的自准直测角法等。利用这些方法一般都不能达到高准确度角度测量的要求。由于光学测角由于具有非接触性、精度高和结构简单等特点而备受人们的重视,因此使用光学测角的方法得到了越来越广泛的应用。但,现有采用多光束激光外差测量激光入射角度的方法由于激光信号差频信号采集效果差、信号处理的运算速度慢导致测量精度较低。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有采用多光束激光外差测量激光入射角度方法由于激光差频信号采集效果差、信号处理的运算速度慢导致的测量精度较低的问题,从而提供一种。多光束激光外差二次谐波法测量激光入射角度的装置,它包括H0固体激光器、偏振分束镜PBS、四分之一波片、振镜、平面反射镜、已知厚度的玻璃板、会聚透镜、光电探测器和信号处理系统,H0固体激光器发出的线偏振光经偏振分束镜PBS反射后入射至四分之一波片,经所述四分之一波片透射后的光束入射至振镜的光接收面,经所述振镜反射的光束再次经四分之一波片透射后发送至偏振分束镜PBS,经该偏振分束镜PBS透射后的光束入射至平面反射镜的反射面,经该平面反射镜反射后的光束入射至已知厚度的玻璃板前表面,经该已知厚度的玻璃板前表面透射的光束在该已知厚度的玻璃板内,经该已知厚度的玻璃板后表面与前表面多次反射后获得多束反射光,该多束反射光经该已知厚度的玻璃板的前表面透射之后与经该已知厚度的玻璃板前表面反射后的光束均通过会聚透镜汇聚至光电探测器的光敏面上,所述光电探测器输出电信号给信号处理系统。信号处理系统由滤波器、前置放大器、模数转换器A/D和数字信号处理器DSP组成,所述滤波器对接收到的光电探测器输出的电信号进行滤波之后发送给前置放大器,经前置放大器放大之后的信号输出给模数转换器A/D,所述模数转换器A/D将转换后的数字信号发送给数字信号处理器DSP。振镜为多普勒振镜,所述多普勒振镜的振动方程为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多光束激光外差二次谐波法测量激光入射角度的装置,其特征是:它包括H0固体激光器(1)、偏振分束镜PBS(2)、四分之一波片(3)、振镜(4)、平面反射镜(5)、已知厚度的玻璃板(6)、会聚透镜(7)、光电探测器(8)和信号处理系统(9),H0固体激光器(1)发出的线偏振光经偏振分束镜PBS(2)反射后入射至四分之一波片(3),经所述四分之一波片(3)透射后的光束入射至振镜(4)的光接收面,经所述振镜(4)反射的光束再次经四分之一波片(3)透射后发送至偏振分束镜PBS(2),经该偏振分束镜PBS(2)透射后的光束入射至平面反射镜(5)的反射面,经该平面反射镜(5)反射后的光束入射至已知厚度的玻璃板(6)前表面,经该已知厚度的玻璃板(6)前表面透射的光束在该已知厚度的玻璃板(6)内,经该已知厚度的玻璃板(6)后表面与前表面多次反射后获得多束反射光,该多束反射光经该已知厚度的玻璃板(6)的前表面透射之后与经该已知厚度的玻璃板(6)前表面反射后的光束均通过会聚透镜(7)汇聚至光电探测器(8)的光敏面上,所述光电探测器(8)输出电信号给信号处理系统(9)。

【技术特征摘要】
1.多光束激光外差二次谐波法测量激光入射角度的装置,其特征是它包括Htl固体激光器(1)、偏振分束镜PBS (2)、四分之一波片(3)、振镜G)、平面反射镜(5)、已知厚度的玻璃板(6)、会聚透镜(7)、光电探测器⑶和信号处理系统(9),Htl固体激光器(1)发出的线偏振光经偏振分束镜PBS( 反射后入射至四分之一波片 (3),经所述四分之一波片( 透射后的光束入射至振镜(4)的光接收面,经所述振镜(4) 反射的光束再次经四分之一波片( 透射后发送至偏振分束镜PBS( ,经该偏振分束镜 PBS(2)透射后的光束入射至平面反射镜(5)的反射面,经该平面反射镜(5)反射后的光束入射至已知厚度的玻璃板(6)前表面,经该已知厚度的玻璃板(6)前表面透射的光束在该已知厚度的玻璃板(6)内,经该已知厚度的玻璃板(6)后表面与前表面多次反射后获得多束反射光,该多束反射光经该已知厚度的玻璃板(6)的前表面透射之后与经该已知厚度的玻璃板(6)前表面反射后的光束均通过会聚透镜(7)汇聚至光电探测器(8)的光敏面上, 所述光电探测器( 输出电信号给信号处理系统(9)。2.根据权利要求1所述的多光束激光外差二次谐波法测量激光入射角度的装置,其特征在于所述信号处理系统(9)由滤波器(9-1)、前置放大器(9-2)、模数转换器(A/D)和数字信号处理器(DSP)组成,所述滤波器(9-1)对接收到的光电探测器(8)输出的电信号进行滤波之后发送给前置放大器(9-2),经前置放大器(9- 放大之后的信号输出给模数转换器(A/D),所述模数转换器(A/D)将转换后的数字信号发送给数字信号处理器...

【专利技术属性】
技术研发人员:李彦超王春晖高龙曲杨张峰
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:93

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1