[發明專利]基于雙發雙收相位測量的校準方法及其測距裝置

有效

• 申請號: 201310073631.1
• 申請日: 2013-03-08
• 公開（公告）號: CN104035099B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 杜鑫;喬佰文;查曉怡;劉茜
• 申請（專利權）人: 江蘇徠茲測控科技有限公司;喬佰文
• 主分類號: G01S17/36
• 分類號: G01S17/36;G01S7/497
• 代理公司: 上海市錦天城律師事務所31273
• 代理人: 劉民選

1.基于雙發雙收相位測量的校準方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1為外光路的形成：發射裝置發射第一光波，所述第一光波的一部分經第一反射面被第一接收裝置接收，所述第一光波的另一部分透過第一濾光片至被測目標，經反射折回后通過接收透鏡、第二反射面聚焦被第二接收裝置接收，其中所述第一光波經過第一反射面與第一濾光片后的兩路光波將作為系統的外光路信號，所述第一光波經過第一反射面的光波為外光路第一部分信號，所述第一光波透過第一濾光片的光波為外光路第二部分信號；

所述第一光波在通過第一濾光片的同時，所述第一光波的一部分被第一濾光片反射或其它反射片反射至第二接收裝置的方向并被第二濾光片濾除；

步驟2為內光路的形成：發射裝置發射第二光波，所述第二光波的一部分經第一反射面被第一接收裝置接收，所述第一光波的另一部分為第一濾光片濾除并被第一濾光片反射或其它反射片反射再通過第二濾光片至第二反射面直接為第二接收裝置接收，其中所述第二光波經過第一反射面與第二濾光片后的兩路光波將作為系統相位測量基底參考的內光路信號，所述第二光波經過第一反射面后的光波為內光路第一部分信號，所述第二光波透過第二濾光片后的光波為內光路第二部分信號；

步驟3：第二接收裝置先后接收到的所述內、外光路第二部分信號與第一接收裝置先后接收到的所述內、外光路第一部分信號進行相位比較，輸出消除部分基底參考的內、外兩路的相位信號，再對所述消除部分基底參考的內、外兩路信號進行相位比較，輸出最終消除基底參考的相位信號。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一接收裝置將先后接收到發射裝置發射的所述第一光波和第二光波經第一反射面反射的內、外光路第一部分光波信號，作為部份消除基底參考。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述發射裝置可先發射第一光波再發射第二光波，也可以先發射第二光波再發射第一光波。

4.如權利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述第一光波和第二光波均可以為激光二極管、發光二極管或其他的發光器件發射的光波。

5.基于雙發雙收相位測量的測距裝置，其特征在于，包括：

發射裝置，包括發射一種或多種波長的激光二極管、發光二極管或其它的發光器件，用于雙波長光路信號的發射，所述雙波長光路信號具有穩定的頻率、相位和幅度；

光電轉換裝置，包括第一光電轉換裝置和第二光電轉換裝置，其中第一光電轉換裝置用于分別接收所述外光路第一部分信號與內光路第一部分信號，第二光電轉換裝置用于分別接收由被測目標反射折回的所述外光路第二部分信號和透過第二濾光片的所述內光路第二部分信號；

反射面，包括第一反射面和第二反射面，所述反射面為反射棱鏡，全反鏡或其它具備光學反射功能的零件，以及光纖，光導管和其它具備光學導光功能的材料，用于反射所述第一光波、第二光波并被光電裝換裝置接收；

其它反射片，包括反射棱鏡，全反鏡和其它具備光學反射功能的零件，以及光纖，光導管和其他具備光學導光功能的材料，用于反射被所述第一濾光片濾除的所述第二光波，并反射所述第二光波，通過所述第二濾光片直接為所述第二接收裝置接收；

濾光片，包括第一濾光片和第二濾光片，所述濾光片為光學玻璃鍍膜、光學塑料鍍膜或其它具備上述功能光學元件，用于導通和截止所述外光路和內光路的光路信號，同時能反射外光路光波至內光路；

鑒相器，用于分別接收所述光電轉換裝置輸出的信號，并分別將兩路信號進行相位比較輸出消除基底參考的相位信號。

6.如權利要求5所述的測距裝置，其特征在于，包括：

混頻器，用于將所述第一光電轉換裝置輸出的內、外光路第一部分信號分別與同一混頻信號進行混頻并放大后輸出至所述鑒相器；將所述第二光電轉換裝置輸出的內、外光路第二部分信號分別與同一混頻信號進行混頻并放大后輸出至所述鑒相器。

7.如權利要求6所述的測距裝置，其特征在于，所述光電轉換裝置和所述混頻器包含于一接收裝置內，所述接收裝置包括光電二極管、光電三極管、雪崩二極管或光電倍增管。

8.如權利要求7所述的測距裝置，其特征在于，包括：

振蕩器，包括晶振、鎖相環、倍頻器、分頻器或直接數字頻率合成器，用于產生并輸出高頻振蕩信號和混頻信號；

放大裝置，用于接收所述光電轉換裝置的輸出信號并進行放大、輸出。