[發明專利]一種內調制光纖干涉條紋投射實時三維形貌測量系統

有效

• 申請號: 201310471029.3
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103528542A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 段發階;呂昌榮;伯恩;馮帆;段曉杰;張甫愷;鄧震宇
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 溫國林

1.一種內調制光纖干涉條紋投射實時三維形貌測量系統，其特征在于，所述三維形貌測量系統包括：激光器，

所述激光器通過光隔離器后從a臂耦合到3dB耦合器中，經過分光后由兩輸出臂c，d輸出，構成馬赫-澤德干涉儀，并滿足楊氏雙孔干涉條件，在輸出端產生干涉條紋；

利用光纖端面的菲涅爾反射由臂b輸出，光電探測器接收到的干涉信號S(t)經帶通濾波器后得到信號V₁(t)通過乘法器后與調制信號相乘后得到信號V₂(t)，通過低通濾波器后得到濾波信號U(x)，上位機根據濾波信號U(x)求取峰峰值信號；濾波信號和峰峰值信號輸入至除法器后得到信號U’(x)，經電壓電流轉換器后得到電流信號，并傳輸至加法器；加法器對電流信號、偏置信號和調制信號進行求和后反饋至激光器中，從而形成反饋回路；

所述干涉條紋投射到被測物體表面得到干涉圖像經過CCD相機采集后送入到所述上位機中，在所述上位機中進行正弦相位調制同步積分相位求解，最終通過相位信息求取物體表面三維形貌信息。

2.根據權利要求1所述的一種內調制光纖干涉條紋投射實時三維形貌測量系統，其特征在于，所述干涉信號S(t)為：

S(t)=A+Bcos[zcosωt+α(x)]

其中A和B是干涉儀的背景光強系數和對比度系數，z為相位調制度系數，ω調制角頻率,α(x)為干擾信息。

3.根據權利要求2所述的一種內調制光纖干涉條紋投射實時三維形貌測量系統，其特征在于，所述信號V₁(t)為：

V₁(t)=-B[sinα(x)][2J₁(z)cosωt]

其中，J₁(z)為第一類貝塞爾展開式。

4.根據權利要求3所述的一種內調制光纖干涉條紋投射實時三維形貌測量系統，其特征在于，所述信號V₂(t)為：

V₂(t)=-BGJ₁(z)[sinα(x)](cos2ωt+1)

其中，G為調制信號幅值。

5.根據權利要求4所述的一種內調制光纖干涉條紋投射實時三維形貌測量系統，其特征在于，所述濾波信號U(x)為：

U(x)=-BGJ₁(z)[sinα(x)]。

6.根據權利要求2所述的一種內調制光纖干涉條紋投射實時三維形貌測量系統，其特征在于，所述信號U’(x)為：

U'(x)=sinα(x)。