[發(fā)明專利]高精度同步混合外差式相位激光測(cè)距裝置與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410263609.8
• 申請(qǐng)日: 2014-06-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104155643B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊宏興;譚久彬;胡鵬程
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S11/12
• 分類號(hào): G01S11/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種高精度同步混合外差式相位激光測(cè)距裝置，包括擴(kuò)束準(zhǔn)直鏡組（3），其特征在于：所述裝置由測(cè)尺生成單元（1）、激光移頻單元（2）、擴(kuò)束準(zhǔn)直鏡組（3）和測(cè)量光路及電路單元（4）組成，測(cè)尺生成單元（1）發(fā)出的激光輸出到激光移頻單元（2）的輸入端，激光移頻單元（2）輸出的一路激光通過(guò)擴(kuò)束準(zhǔn)直鏡組（3）輸出到測(cè)量光路及電路單元（4）的一個(gè)輸入端，激光移頻單元（2）輸出的另一路激光直接輸入到測(cè)量光路及電路單元（4）的另一個(gè)輸入端；

所述測(cè)尺生成單元（1）的結(jié)構(gòu)是：頻率基準(zhǔn)激光器（5）發(fā)射的激光束到達(dá)分光器（6）的輸入端，分光器（6）的第一個(gè)輸出端連接一號(hào)分光鏡（7）的一個(gè)輸入端,一號(hào)分光鏡（7）的一個(gè)輸出端連接一號(hào)光電探測(cè)器（10）的輸入端，分光器（6）的第二個(gè)輸出端連接二號(hào)分光鏡（8）的一個(gè)輸入端，二號(hào)分光鏡（8）的一個(gè)輸出端連接二號(hào)光電探測(cè)器（11）的輸入端，分光器（6）的第三個(gè)輸出端連接三號(hào)分光鏡（9）的一個(gè)輸入端，三號(hào)分光鏡（9）的輸出端連接三號(hào)光電探測(cè)器（12）的輸入端，一號(hào)光電探測(cè)器（10）、二號(hào)光電探測(cè)器（11）和三號(hào)光電探測(cè)器（12）的輸出端分別連接單片機(jī)（14）的輸入端，單片機(jī)（14）的三個(gè)輸出端分別連接腔長(zhǎng)調(diào)整執(zhí)行器（13）的三個(gè)輸入端，腔長(zhǎng)調(diào)整執(zhí)行器（13）的三個(gè)輸出端分別連接一號(hào)雙縱模He-Ne激光器（15）、二號(hào)雙縱模He-Ne激光器（16）和三號(hào)雙縱模He-Ne激光器（17）的輸入端，一號(hào)雙縱模He-Ne激光器（15）的一個(gè)輸出端連接一號(hào)分光鏡（7）的一個(gè)輸入端，一號(hào)雙縱模He-Ne激光器（15）的另一個(gè)輸出端連接二號(hào)反射鏡（18）的輸入端，二號(hào)反射鏡（18）的輸出端連接一號(hào)偏振片（21）的輸入端，所述二號(hào)雙縱模He-Ne激光器（16）的一個(gè)輸出端連接二號(hào)分光鏡（8）的一個(gè)輸入端，二號(hào)雙縱模He-Ne激光器（16）的另一個(gè)輸出端連接三號(hào)反射鏡（19）的輸入端，三號(hào)反射鏡（19）的輸出端連接二號(hào)偏振片（22）的輸入端，二號(hào)偏振片（22）的輸出端連接四號(hào)分光鏡（20）的一個(gè)輸入端，所述三號(hào)雙縱模He-Ne激光器（17）的一個(gè)輸出端連接三號(hào)分光鏡（9）的一個(gè)輸入端，三號(hào)雙縱模He-Ne激光器（17）的另一個(gè)輸出端連接三號(hào)偏振片（23）的輸入端，三號(hào)偏振片（23）的輸出端連接四號(hào)分光鏡（20）的另一個(gè)輸入端；?

所述激光移頻單元（2）的結(jié)構(gòu)是：測(cè)尺生成單元（1）的一個(gè)輸出端連接九號(hào)反射鏡（41）的輸入端，九號(hào)反射鏡（41）的輸出端連接五號(hào)分光鏡（32）的一個(gè)輸入端，五號(hào)分光鏡（32）的輸出端連接六號(hào)分光鏡（42）的一個(gè)輸入端，測(cè)尺生成單元（1）的另一個(gè)輸出端連接一號(hào)偏振分光鏡（24）的輸入端，一號(hào)偏振分光鏡（24）的一個(gè)輸出端連接一號(hào)半波片（25）的輸入端，一號(hào)半波片（25）的輸出端連接二號(hào)偏振分光鏡（26）的輸入端，二號(hào)偏振分光鏡（26）的一個(gè)輸出端連接三號(hào)偏振分光鏡（31）的一個(gè)輸入端，二號(hào)偏振分光鏡（26）的另一個(gè)輸出端連接四號(hào)反射鏡（27）的輸入端，四號(hào)反射鏡（27）的輸出端連接一號(hào)激光移頻器（29）的一個(gè)輸入端，一號(hào)DDS信號(hào)源（28）的輸出端連接一號(hào)激光移頻器（29）的另一個(gè)輸入端，一號(hào)激光移頻器（29）的輸出端連接五號(hào)反射鏡（30）的輸入端，五號(hào)反射鏡（30）的輸出端連接三號(hào)偏振分光鏡（31）的另一個(gè)輸入端，三號(hào)偏振分光鏡（31）的輸出端連接五號(hào)分光鏡（32）的另一個(gè)輸入端，五號(hào)分光鏡（32）的輸出端連接六號(hào)分光鏡（42）的一個(gè)輸入端，一號(hào)偏振分光鏡（24）的另一個(gè)輸出端連接六號(hào)反射鏡（33）的輸入端，六號(hào)反射鏡（33）的輸出端經(jīng)過(guò)二號(hào)半波片（34）連接四號(hào)偏振分光鏡（35）的輸入端，四號(hào)偏振分光鏡（35）的一個(gè)輸出端連接五號(hào)偏振分光鏡（40）的一個(gè)輸入端，四號(hào)偏振分光鏡（35）的另一個(gè)輸出端連接七號(hào)反射鏡（36）的輸入端，七號(hào)反射鏡（36）的輸出端連接二號(hào)激光移頻器（38）的一個(gè)輸入端，二號(hào)DDS信號(hào)源（37）的輸出端連接二號(hào)激光移頻器（38）的另一個(gè)輸入端，二號(hào)激光移頻器（38）的輸出端連接八號(hào)反射鏡（39）的輸入端，八號(hào)反射鏡（39）的輸出端連接五號(hào)偏振分光鏡（40）的另一個(gè)輸入端，五號(hào)偏振分光鏡（40）的輸出端連接六號(hào)分光鏡（42）的另一個(gè)輸入端；

所述測(cè)量光路及電路單元（4）的結(jié)構(gòu)是：激光移頻單元（2）的一個(gè)輸出端連接十號(hào)反射鏡（43）的輸入端，十號(hào)反射鏡（43）的輸出端連接七號(hào)分光鏡（44）的輸入端，七號(hào)分光鏡（44）的一個(gè)輸出端通過(guò)四號(hào)偏振片（45）與四號(hào)光電探測(cè)器（46）的輸入端連通，四號(hào)光電探測(cè)器（46）的輸出端連接一號(hào)低通濾波器（47）的輸入端，一號(hào)低通濾波器（47）的輸出端連接一號(hào)混頻器（48）的一個(gè)輸入端，三號(hào)DDS信號(hào)源（49）的一個(gè)輸出端連接一號(hào)混頻器（48）的另一個(gè)輸入端，一號(hào)混頻器（48）的輸出端連接一號(hào)鑒相器（50）的一個(gè)輸入端，七號(hào)分光鏡（44）的另一個(gè)輸出端通過(guò)五號(hào)偏振片（51）與五號(hào)光電探測(cè)器（52）的輸入端連通，五號(hào)光電探測(cè)器（52）的輸出端連接二號(hào)低通濾波器（53）的輸入端，二號(hào)低通濾波器（53）的輸出端連接二號(hào)鑒相器（54）的一個(gè)輸入端，擴(kuò)束準(zhǔn)直鏡組（3）的輸出端連接六號(hào)偏振分光鏡（55）的一個(gè)輸入端，六號(hào)偏振分光鏡（55）的一個(gè)輸出端通過(guò)一號(hào)四分之一波片（56）與十一號(hào)反射鏡（57）的輸入端連通，十一號(hào)反射鏡（57）的輸出端通過(guò)一號(hào)四分之一波片（56）與六號(hào)偏振分光鏡（55）的一個(gè)輸入端連通，六號(hào)偏振分光鏡（55）的另一個(gè)輸出端通過(guò)二號(hào)四分之一波片（58）與十二號(hào)反射鏡（59）的輸入端連通，十二號(hào)反射鏡（59）的輸出端通過(guò)二號(hào)四分之一波片（58）與六號(hào)偏振分光鏡（55）的另一個(gè)輸入端連通，六號(hào)偏振分光鏡（55）的另一個(gè)輸出端連接八號(hào)分光鏡（60）的一個(gè)輸入端，八號(hào)分光鏡（60）的一個(gè)輸出端通過(guò)六號(hào)偏振片（61）與六號(hào)光電探測(cè)器（62）的輸入端連通，六號(hào)光電探測(cè)器（62）的輸出端連接三號(hào)低通濾波器（63）的輸入端，三號(hào)低通濾波器（63）的輸出端連接三號(hào)混頻器（64）的一個(gè)輸入端，三號(hào)DDS信號(hào)源（49）的另一個(gè)輸出端連接三號(hào)混頻器（64）的另一個(gè)輸入端，三號(hào)混頻器（64）的輸出端連接一號(hào)鑒相器（50）的另一個(gè)輸入端，八號(hào)分光鏡（60）的另一個(gè)輸出端通過(guò)七號(hào)偏振片（65）與七號(hào)光電探測(cè)器（66）的輸入端連通，七號(hào)光電探測(cè)器（66）的輸出端連接四號(hào)低通濾波器（67）的輸入端，四號(hào)低通濾波器（67）的輸出端連接二號(hào)鑒相器（54）的另一個(gè)輸入端。