一种基于变频测相原理的飞秒激光测长装置及方法

摘要

本发明涉及一种基于变频测相原理的飞秒激光测长装置及方法，属于长度测量技术领域。本发明包括飞秒激光器、滤波片、分光镜、第一平面反射镜、第二平面反射镜、第三平面反射镜、第一角耦反射棱镜、第二角耦反射棱镜、第一凹面反射镜、第二为凹面反射镜、聚焦透镜、第一光电探测器、第二光电探测器等，使用微调飞秒激光频率梳脉冲重复频率的方法取代了同时需要较大范围机械运动的参考臂调节和飞秒激光频率梳重复频率双重调节过程，通过不同的互质重复频率下的相位测量结果，以解不定方程形式判断重复周期个数，从而达到较快速的距离测量目的。本发明无须调节测量臂长，也不需要重复周期个数只能变化一个的苛刻条件即可实现距离测量。

主权项

一种基于变频测相原理的飞秒激光测长装置，其特征在于：包括飞秒激光器、滤波片、分光镜、第一平面反射镜、第二平面反射镜、第三平面反射镜、第一角耦反射棱镜、第二角耦反射棱镜、第一凹面反射镜、第二为凹面反射镜、聚焦透镜、第一光电探测器、第二光电探测器、第一带通滤波器以及第二带通滤波器；飞秒激光器用于产生重复频率f_ra、含有多个波长分量的飞秒激光，滤波片用于进行选通滤光，选出所需要的激光波长；分光镜将飞秒激光一分为二，分别去往参考臂和测量臂，第一平面反射镜、第二平面反射镜、第三平面反射镜、第一角耦反射棱镜、第二角耦反射棱镜、第一凹面反射镜以及第二凹面反射镜分别用于激光扩束和准直；聚焦透镜，用于激光汇聚，第一光电探测器、第二光电探测器用于将光信号变成电信号；第一带通滤波器以及第二带通滤波器用于将电脉冲滤成正弦波；相位计在重复频率f_ra或其高次谐波上进行相位测量，并被转换成时间差用于列写测距方程。