一种用于激光测速仪的微分探测系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及种微分探测设备，特别设及一种用于激光测速仪的微分探测系 统。
【背景技术】
[0002] 传统的激光测速仪都是采用单个探测器构成普通外差探测系统，运种光外差探测 技术不仅具有探测能力强、转换增益高、滤波性能好、稳定性高等特点，还能探测信号的振 幅、强度、相位等信息，被广泛应用于微弱信号的检测领域。但是运种普通外差探测系统存 在如下缺陷：（1)激光测速仪的灵敏度不够高，中远距离测量信号差，丢失信号严重，运使普 通外差探测系统在某些领域不能满足对探测精度和灵敏度的要求；（2)激光光能的利用率 低，造成能量浪费，且噪声大；（3)对激光测速仪中光源功率大小及其稳定性要求高，成本大 大提局。
【发明内容】
[0003] 本实用新型要解决的技术问题，在在于提供一种用于激光测速仪的微分探测系 统，通过该微分探测系统来提高探测的精度、灵敏度W及探测的距离。
[0004] 本实用新型是运样实现的：一种用于激光测速仪的微分探测系统，包括激光器、第 一分束镜、第二分束镜、第立分束镜、斩波器、第一反射镜、第二反射镜、第一探测器、第二探 测器W及差分放大器;所述激光器为全固态连续激光器，激光器的单频输出波长为532nm的 绿光；
[0005] 所述第一分束镜设置在所述激光器的前端，所述激光器发出的光束传输至所述第 一分束镜后分成第一透射光和第一反射光两路光;所述第一透射光传输至所述第一反射 镜，并经过该第一反射镜反射后传输至所述第=分束镜形成参考光，所述第一反射镜与第 =分束镜之间设置有一用于调节参考光功率的衰减片;所述第一反射光传输至所述第二分 束镜后分成第二透射光和第二反射光两路光，其中，所述第二反射光为无效光;所述第二透 射光传输至所述斩波器后返回携带有速度信息的散射光，该散射光传输至所述第二分束镜 后分成第=透射光和第=反射光两路光，其中，所述第=透射光为无效光;所述第=反射光 传输至所述第=分束镜形成信号光；
[0006] 参考光经过所述第=分束镜后分成第四透射光和第四反射光两路光，信号光经过 所述第=分束镜后分成第五透射光和第五反射光两路光，其中，所述第四反射光与第五透 射光传输至所述第一探测器的输入端;所述第四透射光与第五反射光传输至所述第二反射 镜，并经过该第二反射镜反射后传输至所述第二探测器的输入端；
[0007] 所述第一探测器的输出端与所述差分放大器的一个输入端连接，所述第二探测器 与所述差分放大器的另一个输入端连接。
[000引进一步地，第一分束镜、第二分束镜W及第=分束镜的分束比均为50:50,吸收率 均为0。
[0009] 本实用新型的优点在于：
[0010] 1、充分利用了激光的光能量，提高了激光测速仪的探测灵敏度和测量精度，使其 在中远距离测量领域变得容易实现；同时光源功率的波动也不会影响测量精度和灵敏度， 运使得测速系统对光源功率稳定性的要求大大降低；
[0011] 2、将本申请微分探测系统应用于激光多普勒测速仪中，可进一步提高激光多普勒 测速仪的灵敏度；
[0012] 3、差分放大器差分所得的电信号实现了输出信号中交流信号的幅值加倍，直流信 号被消除，既放大了包含物体运动信息的中频电流，又大大抑制了探测器的散粒噪声和放 大电路的噪声，可W减少噪声对信号造成的干扰，有效提高测量精度。
【附图说明】
[0013] 下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0014] 图1为本发明用于激光测速仪的微分探测系统的光路原理图。
【具体实施方式】
[0015] 请参照图1所示，一种用于激光测速仪的微分探测系统，通过将该微分探测系统应 用到激光多普勒测速系统中，可W测量斩波器上任意一点切向运动的速度。所述微分探测 系统包括激光器1、第一分束镜2、第一反射镜3、衰减片4、第二分束5、斩波器6、第=分束镜 7、第二反射镜8、第一探测器91、第二探测器92W及差分放大器10;所述激光器1为全固态连 续激光器，激光器1的单频输出波长为53化m的绿光，该激光器1不仅具有低相位噪声、线性 度好等优点，且具有良好的偏振特性;所述第一探测器91和第二探测器92参数完全相同。
[0016] 所述第一分束镜2、第二分束镜5 W及第=分束镜7的分束比均为50:50,吸收率均
为0。根据已知的光学知识，光束经过分束镜后，其透射光与反射光存在有如下关系：
[0017]
[001 引
[0019] 其中，T表示透射率，R表示反射率，d)咸示反射率的相位，d)读示透射率的相位， 即无损耗BS的透射率和反射率的平方和为1，且反射率和透射率之间有I的相位差。
[0020] 所述第一分束镜2设置在所述激光器1的前端，所述激光器1发出的光束11传输至 所述第一分束镜2后分成第一透射光21和第一反射光22两路光;所述第一透射光21传输至 所述第一反射镜3，并经过该第一反射镜3反射后传输至所述第=分束镜7形成参考光，所述 衰减片4设置在所述第一反射镜3与第=分束镜7之间，在使用时，可W通过该衰减片4调节 参考光的功率，W使参考光和信号光在第一探测器91和第二探测器92发生较好的混频现 象，同时也能够降低参考光的本振噪声。参考光在形成的过程中没有受到任何调制，其电场 分量可表示为：
[0021] Er = ErOCOS(化frt+<l)r);
[0022] 其中fr表示参考光的频率；表示参考光的初始相位。
[0023] 所述第一反射光22传输至所述第二分束镜5后分成第二透射光51和第二反射光 (未图示)两路光，其中，所述第二反射光为无效光，不作记录;所述第二透射光51传输至所 述斩波器6后返回携带有速度信息的散射光61，斩波器6的转动会使散射光61的频率发生改 变，因此返回的散射光61中携带了所需的速度信息;该散射光61传输至所述第二分束镜5后 分成第=透射光（未图示)和第=反射光611两路光，其中，所述第=透射光为无效光，