专利名称：一种高效率激光干涉光路系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉属于激光干涉测量领域，具体涉及一种基于多普勒效应的高效率激光干涉光路系统。
背景技术：
到目前为止，基于多普勒效应的激光干涉测量技术是精度最高的位移、速度、加速度的测量技术。该测量技术是利用两束光干涉原理测量，其计量单位为光波波长，因此可以达到很高的精度。另外，激光测量为非接触测量，可以不破坏被测物体的原有特性，是一种具有生物保护特性的测量。但是，功率密度较大的激光对生命体有影响，为了避免这种高功率带来的伤害，尽量提高干涉光的利用效率，从而降低激光功率是一种可行有效的方法。在现有的干涉光路系统中，由于光源不具有窄线宽及线偏振的特性，在测量光与参考光分光的过程中，依据光的可逆特性，光利用率至少要损失一半的光功率，因此为达到一个好的干涉效果，势必要使激光功率达到一定的功率值。另外，由于不采用线偏振光及偏振光学元件，使得干涉时的测量光与参考光不再是单一的参考反射面与测量反射面的反射光，因此干涉光强变化不具有最大的干涉测量特性，不利于保证干涉光信号强度足够的前提下提闻激光功率。发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种高效率激光干涉光路系统。为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为—种高效率激光干涉光路系统，窄线宽线偏振激光器产生的线偏振光经偏振分光棱镜I后分为测量光和参考光，测量光经1/4波片I后形成圆偏振光由反射面I反射回来再次经1/4波片I后形成线偏振光I，参考光经1/4波片II后形成圆偏振光由反射面II反射回来再次经1/4波片II后形成线偏振光II，线偏振光I和线偏振光II于偏振分光棱镜I上合束成一束两个相互垂直的线偏振光III，线偏振光III经偏振分光棱镜II后分成线偏振光IV和线偏振光V，线偏振光IV经1/2波片成为与线偏振光V振动方向相同的线偏振光VI，线偏振光VI和线偏振光V相交合束产生干涉。上述高效率激光干涉光路系统，所述线偏振光VI经反射面II变向90°和线偏振光V平行且对称地射入凸透镜会聚相交产生干涉。上述高效率激光干涉光路系统，所述线偏振光V经反射面II变向90°和线偏振光VI平行且对称地射入凸透镜会聚相交产生干涉。上述高效率激光干涉光路系统，所述干涉的光强变化信号通过光电探测器捕获。上述高效率激光干涉光路系统，所述反射面I为平面镜、反射棱镜或金属抛光面，所述反射面II为平面镜、反射棱镜或金属抛光面。上述高效率激光干涉光路系统，所述线偏振光VI和线偏振光V的振动方向和频率均相同。测量光与参考光均为线偏振光，并且偏振方向相互垂直，因此可独立传播，既有利于提高光的隔离程度又有利于提高光利用率。提高干涉光的利用效率，可以得到较强的干涉测量信号，减小激光功率，可以避免较大激光功率密度对生命体带来的伤害，起到保护作用。以下结合附图
对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的说明图I为本实用新型的工作原理图。图中I线偏振激光器，2偏振分光棱镜，3反射镜II，4 1/4波片II，5 1/4波片I，6反射镜I，7偏振分光棱镜II，8凸透镜，9光电探测器，10 1/2波片，11反射镜。
具体实施方式
如图I所示，一种高效率激光干涉光路系统，其工作原理如下窄线宽线偏振激光·器I产生的线偏振光经偏振分光棱镜I 2后分为测量光和参考光,测量光和参考光的传播方向垂直。测量光经1/4波片I 5后形成圆偏振光由反射面I 6反射回来再次经1/4波片
I5后形成线偏振光I，参考光经1/4波片II 4后形成圆偏振光由反射面II 3反射回来再次经1/4波片II 4后形成线偏振光II，线偏振光I和线偏振光II于偏振分光棱镜I 2上合束成一束两个相互垂直的线偏振光III，线偏振光III经偏振分光棱镜II 7后分成线偏振光IV和线偏振光V，线偏振光IV经1/2波片10成为与线偏振光V振动方向相同的线偏振光VI，线偏振光VI和线偏振光V相交合束产生干涉。上述中，线偏振光I和线偏振光II于偏振分光棱镜I 2上会合合束，是为了起到光路隔离的作用。本领域技术人员可知，线偏振光VI和线偏振光V相交干涉的方式很多，任何能够将它们合束的器件均可，现列举以下两种方式第一种方式所述线偏振光VI经反射面II变向90°和线偏振光V平行且对称地射入凸透镜会聚相交产生干涉。第二种方式所述线偏振光V和线偏振光VI经光纤器件耦合产生干涉。上述干涉的光强变化信号通过光电探测器9捕获，干涉光典型的测量方式可以是被光电探测器9直接捕获干涉光强变化信号，利用多普勒效应对信号处理从而实现位移、速度、加速度的测量。具体地，所述反射面I为平面镜、反射棱镜或金属抛光面,所述反射面II为平面镜、反射棱镜或金属抛光面。反射面的选择应能够保证光信号偏振特性不发生较大变化。偏振光VI和线偏振光V产生干涉的条件是所述线偏振光VI和线偏振光V的振动方向和频率均相同。
权利要求1.一种高效率激光干涉光路系统，其特征在于窄线宽线偏振激光器产生的线偏振光经偏振分光棱镜I后分为测量光和参考光，测量光经1/4波片I后形成圆偏振光由反射面I反射回来再次经1/4波片I后形成线偏振光I，参考光经1/4波片II后形成圆偏振光由反射面II反射回来再次经1/4波片II后形成线偏振光II，线偏振光I和线偏振光II于偏振分光棱镜I上合束成一束两个相互垂直的线偏振光III，线偏振光III经偏振分光棱镜II后分成线偏振光IV和线偏振光V，线偏振光IV经1/2波片成为与线偏振光V振动方向相同的线偏振光VI，线偏振光VI和线偏振光V相交合束产生干涉。
2.根据权利要求I所述的高效率激光干涉光路系统，其特征在于所述线偏振光VI经反射面II变向90°和线偏振光V平行且对称地射入凸透镜会聚相交产生干涉。
3.根据权利要求I所述的高效率激光干涉光路系统，其特征在于所述线偏振光V经反射面II变向90°和线偏振光VI平行且对称地射入凸透镜会聚相交产生干涉。
4.根据权利要求2或3所述的高效率激光干涉光路系统，其特征在于所述干涉的光强变化信号通过光电探测器捕获。
5.根据权利要求2或3所述的高效率激光干涉光路系统，其特征在于所述反射面I为平面镜、反射棱镜或金属抛光面，所述反射面II为平面镜、反射棱镜或金属抛光面。
6.根据权利要求1、2或3所述的高效率激光干涉光路系统，其特征在于所述线偏振光VI和线偏振光V的振动方向和频率均相同。
专利摘要本实用新型提供一种高效率激光干涉光路系统，窄线宽线偏振激光器产生的线偏振光经偏振分光棱镜Ⅰ后分为测量光和参考光，测量光经1/4波片Ⅰ后形成圆偏振光由反射面Ⅰ反射回来再次经1/4波片Ⅰ后形成线偏振光Ⅰ，参考光经1/4波片Ⅱ后形成圆偏振光由反射面Ⅱ反射回来再次经1/4波片Ⅱ后形成线偏振光Ⅱ，线偏振光Ⅰ和线偏振光Ⅱ于偏振分光棱镜Ⅰ上合束成一束两个相互垂直的线偏振光Ⅲ，线偏振光Ⅲ经偏振分光棱镜Ⅱ后分成线偏振光Ⅳ和线偏振光Ⅴ，线偏振光Ⅳ经1/2波片成为与线偏振光Ⅴ振动方向相同的线偏振光Ⅵ，线偏振光Ⅵ和线偏振光Ⅴ相交合束产生干涉。
文档编号G01B11/02GK202770409SQ20122047081
公开日2013年3月6日 申请日期2012年9月17日 优先权日2012年9月17日
发明者陶小凯, 李明 申请人:山东神戎电子股份有限公司