双频He－Ne激光器光回馈测距仪

摘要

本发明是一种双频He－Ne激光器光回馈测距仪，属于激光测量技术领域。包括双频He－Ne激光器、激光回馈外腔、测量电路和数据处理系统。双频He－Ne激光器包括增益管、固定在增益管一端的增透窗片和谐振腔。谐振腔包括固定在增益管另一端的第一内腔反射镜、位于增透窗片的另一端的第二内腔反射镜、石英晶体和第一压电陶瓷。测量过程中，第二压电陶瓷推动激光回馈外腔反射镜沿激光轴线左右移动，产生两路正交偏振的激光回馈信号。这两路激光回馈信号之间存在一个相位差，此相位差正比于回馈外腔长。本发明具有结构简单紧凑、性价比高的特点。

主权项

1.双频He-Ne激光器光回馈测距仪，其特征在于：含有双频He-Ne激光器、激光回馈外腔、测量电路和数据处理系统四个部分，其中：A：双频He-Ne激光器，所述的双频He-Ne激光器含有：增益管(2)，内部充有He、Ne混合气体；增透窗片(3)；所述的增透窗片(3)固定在所述增益管(2)的一端；谐振腔，所述的谐振腔包括：第一内腔反射镜(1)，所述的第一内腔反射镜(1)固定在所述增益管(2)的另一端；第二内腔反射镜(4)，位于上述增透窗片(3)的另一端；石英晶体(14)，位于上述第二内腔反射镜(4)与增透窗片(3)之间，该石英晶体(14)两面都镀有增透膜；第一压电陶瓷(5)，固定在上述第一内腔反射镜(1)上，在输入电压作用下，上述的压电陶瓷(5)推动上述第一内腔反射镜(1)沿激光轴线方向左右移动，改变激光频率；B：激光回馈外腔，所述的激光回馈外腔含有：第二压电陶瓷(7)，固定在待测物体上；激光回馈外腔反射镜(6)，固定在上述第二压电陶瓷(7)上，所述激光回馈外腔反射镜(6)被第二压电陶瓷(7)驱动沿着激光轴线方向运动，使入射到待测物体上的两正交偏振光被反射回激光器谐振腔分别与腔内的两正交偏振光混合，引起两正交偏振光各自的光强波动，产生激光回馈信号；C：测量电路，含有：偏振分光棱镜(8)，位于上述第一内腔反射镜(1)的一侧，用于将两正交偏振的激光分开；第一光电探测器(9)、第二光电探测器(10)分别探测所述偏振分光棱镜(8)所分开的两正交偏振光的回馈信号；D：数据处理系统，所述的数据处理系统包括：模/数转换器(11)，输入信号分别为第一光电探测器(9)和第二光电探测器(10)输出的激光回馈信号；数/模转换器(12)，该数/模转换器的输出与所述的第一压电陶瓷(5)、第二压电陶瓷(7)的输入端相连；计算机(13)，与所述的模/数转换器(11)的输出端相连，读取激光回馈信号，并处理数据，计算出待测物体距离光源的距离，同时，与所述的数/模转换器(12)的输入端相连，数/模转换器(12)的输出端与第一压电陶瓷(5)和第二压电陶瓷(7)相连。