发明名称 远程动态目标测距装置及方法
摘要 本发明涉及一种远程动态目标测距装置及方法,属于飞秒激光测距领域。其包括:频率调谐模块(1)、飞秒激光振荡器(2)、光纤耦合器(3)、光学池(4)、环路器(5)、飞秒激光扩束准直器(6)、光纤耦合器(8)、双光子探测器(9)、数据采集分析模块(10)、参考频率发生装置(11)、光电探测器(12)和重复频率锁定装置(13)。本发明装置及方法具有以下优点:①通过频率调谐模块(1)调整飞秒激光振荡器(2)的腔长,可快速找到干涉点,使距离测量的实时性得到调高,当调制频率大于待测目标的振动频率,即可获取待测目标的振动频率信息,用于低频振动的测量。②该装置体积小,反映灵活,快速。
申请公布号 CN104698466A 申请公布日期 2015.06.10
申请号 CN201510134921.1 申请日期 2015.03.26
申请人 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 发明人 武腾飞;赵春播;邢帅;高鹏飞;梁志国;李滨
分类号 G01S17/08(2006.01)I 主分类号 G01S17/08(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 一种远程动态目标测距装置,其特征在于,其包括:频率调谐模块(1)、飞秒激光振荡器(2)、光纤耦合器(3)、光学池(4)、环路器(5)、飞秒激光扩束准直器(6)、光纤耦合器(8)、双光子探测器(9)、数据采集分析模块(10)、参考频率发生装置(11)、光电探测器(12)和重复频率锁定装置(13);频率调谐模块(1)的主要作用是:通过调整飞秒激光振荡器(2)的腔长改变飞秒激光振荡器(2)的出射光的重复频率;飞秒激光振荡器(2)的主要作用是:提供脉冲重复频率稳定的飞秒脉冲激光;参考频率发生装置(11)的主要作用是:提供和原子钟稳定度相同的基准信号,将参考频率发生装置(11)的输出频率作为重复频率锁定装置(13)的参考频率;光电探测器(12)的主要作用是:将飞秒激光振荡器(2)输出的光信号转化为电信号;重复频率锁定装置(13)的主要作用是:将光电探测器(12)输出的包含飞秒激光振荡器(2)出射光重复频率的电信号锁定到参考频率装置(13)的输出频率上,使飞秒激光振荡器(2)出射光的重复频率和参考频率装置(13)输出的电信号频率的稳定度相同;光纤耦合器(3)的主要作用是:将来自飞秒激光振荡器(2)的出射光分为两路,一路称为A路飞秒激光,另一路称为B路飞秒激光;光学池(4)是真空腔,其主要作用是:光纤耦合器(3)输出的B路飞秒激光进入光学池(4)后,使B路飞秒激光的光程增加,并避免自由空间传送而产生的色散;环路器(5)有三个端口,分别称为L端口、R端口和D端口;其主要作用是:①光学池(4)的出射激光从环路器(5)的L端口进入,然后从R端口输出至准直镜(6),经准直镜(6)准直后,其出射光经自由空间射向待测目标(7);②待测目标(7)的反射光线经准直镜(6)后,进入环路器(5)的R端口,然后从环路器(5)的D端口输出至光纤耦合器(8);准直镜(6)的主要作用是:①改善从环路器(5)的R端口输出的飞秒脉冲激光的准直度,使经准直镜(6)出射的飞秒激光为准直光束;②收集由待测目标反射回来的飞秒脉冲激光,送入环路器(5)中;光纤耦合器(8)的主要作用是:将光纤耦合器(3)输出的A路飞秒激光和环路器(5)的D端口发送来的光耦合进同一光学路径中双光子探测器(9)的主要作用是将光信号转换为电信号;光纤耦合器(8)的出射光线进入双光子探测器(9),双光子探测器(9)将光信号转换为电信号后,输出至数据采集分析模块(10);数据采集分析模块(10)的作用是对电信号进行分析,解算出待测目标(7)的位移信息。
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