基于单波长双激光管相位测量的校准方法及其装置与流程

文档序号:12287111阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于单波长双激光管相位测量的校准方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1,高频调制信号经过激光自动功率控制电路产生外光路并发射至被测目标,外光路被被测目标反射折回后经光电接收电路接收;

步骤2,高频调制信号经过激光自动功率控制电路产生内光路并直接发送至光电接收电路被接收;

步骤3,光电接收电路将先后接收的外光路和内光路的两路光波与参考相位信号进行相位比较,计算出距离相位并输出消除基底的信号。

2.根据权利要求1所述的基于单波长双激光管相位测量的校准方法,其特征在于,所述步骤1之前还包括一步骤0,所述步骤0为:频率合成器产生频率信号和本振信号,该频率信号经过高频处理控制后得到高频调制信号,该高频调制信号发送至激光自动功率控制电路;该高频调制信号经过激光自动功率控制电路切换后得到外光路和内光路。

3.根据权利要求1所述的基于单波长双激光管相位测量的校准方法,其特征在于,内光路及外光路与本振信号进行混频后得到所述步骤3中的稳定的参考相位信号。

4.根据权利要求3所述的基于单波长双激光管相位测量的校准方法,其特征在于,所述步骤3中光电接收电路接收的外光路和内光路两路光波是先通过低频信号放大后再与参考相位信号进行相位比较。

5.根据权利要求1所述的基于单波长双激光管相位测量的校准方法,其特征在于,采用激光自动功率控制电路,使得发射的激光功率在环境-10℃至50℃中都保持一样。

6.一种基于单波长双激光管相位测量的校准装置,其特征在于,包括频率合成器、高频处理控制器、激光自动功率控制电路、光电接收电路、低频信号放大器、主控器和混频器;

所述频率合成器用于产生并输出频率信号和本振信号;所述混频器用于将内光路及外光路与本振信号进行混频并得到稳定的参考相位信号;所述激光自动功率控制电路对外光路和内光路进行切换;所述低频信号放大器用于将光电接收电路的输出信号进行放大后发送至主控器;

所述频率合成器与高频处理控制器连接并输出高频调制信号,该高频调制信号经过激光自动功率控制电路切换后得到外光路和内光路;该外光路发射至被测目标,外光路被被测目标反射折回后经光电接收电路接收;该内光路直接发送至光电接收电路被接收;光电接收电路将先后接收的外光路和内光路的两路光波经过低频信号放大器进行放大并输出至主控器;所述混频器中的参考相位信号与放大后的两路光波进行相位比较,计算出距离相位并输出消除基底的信号。

7.根据权利要求6所述的基于单波长双激光管相位测量的校准装置,其特征在于,输出消除基底的信号通过语音播放电路发送至喇叭以真人的声音报出;且所述输出消除基底的信号通过蓝牙发射电路发送至智能终端设备,并实时无线传输测量的距离数据发送至智能终端设备。

8.根据权利要求6所述的基于单波长双激光管相位测量的校准装置,其特征在于,所述激光自动功率控制电路包括第一三极管、第二三极管、第一激光二极管、第二激光二极管、第一采样二极管和第二采样二极管;工作电压接入第一激光二极管与第一采样二极管的公共端,工作电压也接入第二激光二极管与第二采样二极管的公共端,且所述第一采样二极管与第二采样二极管连接后形成公共端接入第二三极管的基极;所述第一激光二极管与高频处理控制器连接且接收高频处理控制器产生的高频调制信号,所述第二激光二极管和第一三极管的集电极均连接至第一激光二极管与高频处理控制器之间;工作电压通过第一电阻连接至第一三极管的基极;所述第二三极管的发射极接地,且第二三极管的集电极接入第一电阻与第一三极管的基极之间;当环境温度升高时第一激光二极管和第二激光二极管的电流增大,第一采样二极管和第二采样二极管采样到的电压变小,给第二三极管的IB偏置电流也变小,第二三极管的IC电流放大相对的变小,第一三极管的IB偏置电流增大,第一三极管的IC电流放大加深,由此激光的发光功率保持不变;当环境温度降低时第一激光二极管和第二激光二极管的电流减少,第一采样二极管和第二采样二极管采样到的电压变大,给第二三极管的IB偏置电流也变大,第二三极管的IC电流放大相对的变大,那么第一三极管的IB偏置电流减少,第一三极管的IC电流放大减少,由此激光的发光功率也保持不变。

9.根据权利要求8所述的基于单波长双激光管相位测量的校准装置,其特征在于,所述第一三极管的发射极通过第二电阻接地,且第一电阻与第一三极管的基极之间连接有电容;所述第二三极管的基极通过第三电阻接地。

10.根据权利要求5所述的基于单波长双激光管相位测量的校准装置,其特征在于,所述光电接收电路可以为光电二极管、光电三极管、雪崩二极管或光电倍增管中的一种。

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