一种共光路外差式激光干涉测量系统的制作方法

文档序号:13250680阅读:来源:国知局
技术特征:
1.一种共光路外差式激光干涉测量系统,其特征在于:包括光源分系统、差频分系统、干涉分系统以及探测分系统;光源分系统包括稳频光源(1)、光纤准直扩束器(2)和起偏器(3),光源分系统的功能是为外差式激光干涉测量系统提供光源;差频分系统包括可调二分波片(4)、第一激光线偏振立体分束镜(5)、声光调制器(6)、第一直角棱镜(7)、二分波片(8)、第二直角棱镜(9)和第二激光线偏振立体分束镜(10),差频分系统的功能是把光源分系统输出的一路单频激光转换成具有一定频差的偏振态互相垂直的两路激光,即参考光与测量光;干涉分系统包括第三激光线偏振立体分束镜(11)、第一四分波片(12)、参考反射镜(13)、第二四分波片(14)、测量反射镜(15)和偏振片(16),干涉分系统整体位于测量液体介质中,第三激光线偏振立体分束镜(11)、第一四分波片(12)、参考反射镜(13)、第二四分波片(14)与偏振片(16)粘胶为一整体,参考光与测量光从共用光路进入干涉分系统,并从共用光路输出形成干涉;干涉分系统的功能是使参考光与包含液体中被测目标运动信息的测量光的形成干涉;探测分系统包括探测器(17)和解调系统(18),探测分系统的功能是用于干涉分系统输出的干涉信号的光电转换与提供信号解调输出所需要的位移、速度或加速度信号。2.根据权利要求1所述的一种共光路外差式激光干涉测量系统,其特征在于,其工作过程为:1)稳频光源(1)产生的频率稳定的单频激光通过光纤准直扩束器(2)与起偏器(3)与可调二分波片(4)形成线偏振的稳频激光;2)线偏振激光通过第一激光线偏振立体分束镜(5)后分为两束,能量分配通过可调二分波片(4)调节;第一路激光为参考光,反射后经过声光调制器(6)进行调频,产生频移Δf,且偏振态与原来的垂直,再通过第一直角棱镜(7)、二分波片(8)以及第二直角棱镜(9)后偏振态变回原来状态,并进入第二激光线偏振立体分束镜(10)后反射回到原光路;第二路激光为测量光,直射经过第一激光线偏振立体分束镜(5)与第二激\t光线偏振立体分束镜(10),由此形成两路偏振态相互垂直、频率相差Δf、共光路的激光;3)两路激光共同通过介质界面或光学窗口后第三激光线偏振立体分束镜(10),参考光反射后经过第一四分波片(12)并由参考反射镜(13)反射回再经过第一四分波片(12),偏振态发生垂直变化,透射经过第三激光线偏振立体分束镜(11);测量光透射经过第三激光线偏振立体分束镜(11)后,经过第二四分波片(14)并由测量反射镜(15)反射回再经过第二四分波片(14),偏振态发生垂直变化,反射射经过第三激光线偏振立体分束镜(11);两路光再次汇合共通经过偏振片后产生干涉,并经由介质界面或光学窗口后射出液体介质;4)干涉后的光信号经过探测器(17)转换成电信号,并与声光调制器(6)的控制信号一起进入解调系统(18),输出位移、速度等信号;其中干涉分系统整体位于测量液体介质中,第三激光线偏振立体分束镜(11)、第一四分波片(13)、参考反射镜(13)、第二四分波片(14)与偏振片(16)粘胶为一整体;当介质界面或光学窗口发生形变、运动等变化时,其对干涉系统的影响将被参考光与被测光同时感受并相互抵消,输出信号中将只留有测量光所感受的被测信号。
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