准共路式微片激光器回馈干涉仪

摘要

本发明属于精密位移测量技术领域，特别适用于非配合目标的非接触式测量，其特征在于，包含：微片激光器，依次放置在其发射端轴线上的透镜和分光镜；依次放置在分光镜透射光路上两个声光移频器、挡光板、会聚透镜、参考反射镜；放置在分光镜反射光路上光电探测器；两个正弦信号发生源，输出端分别和两个声光移频器的输入端相连，分别输出频率为Ω₁和Ω₂的驱动信号；参考电信号发生电路，两个输入端分别和两个正弦信号发生源的输出端相连，输出频率分别为Ω和2Ω的两路参考电信号，其中，Ω＝Ω₁-Ω₂；两个正交相敏检波器，各自的两个输入端分别和光电探测器和参考电信号发生电路的输出端相连。它可有效降低回馈干涉仪的死程误差，极大的提高其抗环境干扰能力。

主权项

1.准共路式微片激光器回馈干涉仪，其特征在于，它含有：微片激光器(1)，输出单纵模激光；准直透镜(2)和分光镜(3)，依次放置在微片激光器(1)发射端轴线上；第一声光移频器(41)，放置在分光镜(3)的透射光路上，将激光分为两路，一路为未经衍射的光，频率为ω，另一路为-1级衍射光，频率为ω-Ω1，其中Ω1是第一声光移频器(41)的驱动信号频率；第二声光移频器(42)，放置在第一声光移频器(41)的透射光路上，第二声光移频器(42)将频率为ω-Ω1的激光分为两路，一路为未经衍射的光，另一路为+1级衍射光，频率为ω-Ω，其中，Ω＝Ω1-Ω2，Ω2是第二声光移频器(42)的驱动信号频率；挡光板(121)，放置在第二声光移频器(42)之后，将频率为ω-Ω1的光遮挡住；会聚透镜(5)，放置在第二声光移频器(42)之后，与频率为ω-Ω的测量光共轴，将测量光会聚在待测目标(7)上；参考反射镜(6)，放置在会聚透镜(5)之后，为一个平行玻璃平片，一个端面镀1064nm波长的增透膜，另一端面产生频率为ω的参考光的反射光，并且使得反射光沿着和测量光传播路径平行的方向返回微片激光器(1)；光电探测器(8)，放置在分光镜(3)的反射光路上；第一正弦信号发生源(101)，输出端和第一声光移频器(41)的输入端相连，输出频率为Ω1的驱动信号；第二正弦信号发生源(102)，输出端和第二声光移频器(42)的输入端相连，输出频率为Ω2的驱动信号；参考电信号发生电路(11)，两个输入端分别和所述第一正弦信号发生源(101)和第二正弦信号发生源(102)的输出端相连，输出频率分别为Ω和2Ω的两路参考电信号，其中，Ω＝Ω1-Ω2；第一正交相敏检波器(91)，一输入端和光电探测器(8)的输出端相连，另一输入端和参考电信号发生电路(11)的频率为Ω的参考电信号输出端相连，输出参考回馈光的外腔相位变化量，反映死程误差引起的外腔相位漂移量；第二正交相敏检波器(92)，一输入端和光电探测器(8)的输出端相连，另一输入端和参考电信号发生电路(11)的频率为2Ω的参考电信号输出端相连，输出测量回馈光的外腔相位变化量，同时包含了待测目标(7)的位移和死程误差引起的外腔相位变化量；第二正交相敏检波器(92)和第一正交相敏检波器(91)测得的外腔相位变化量之差，即是准确反映待测目标(7)位移的相位变化量，消除了绝大部分死程误差的影响。