[發明專利]一種干涉測距方法及系統

在審

• 申請號: 201710861411.3
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107741591A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 杜光東
• 申請（專利權）人: 深圳市盛路物聯通訊技術有限公司
• 主分類號: G01S17/42
• 分類號: G01S17/42;G01S17/58
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 楊立

1.一種干涉測距方法，其特征在于，包括：

生成具有兩個可分離的輻射分量的激光束，為所述激光束的兩個可分離的輻射分量分別添加第一啁啾和第二啁啾進行標記，所述第一啁啾和第二啁啾相位相反；

根據所述第一啁啾和第二啁啾分別對所述激光束的兩個可分離的輻射分量進行相位調制；

向待檢測物體發射相位調制后的激光束，并接收從所述待檢測物體反向散射的反射激光束；

將所述反射激光束轉換為數字信號，將所述數字信號代入外差干涉方法中，計算所述相位調制后的激光束的發射位置與所述待檢測物體之間的距離。

2.根據權利要求1所述的一種干涉測距方法，其特征在于，根據所述第一啁啾和第二啁啾分別對所述激光束的兩個可分離的輻射分量進行相位調制，具體包括：

根據所述第一啁啾的相位對所述添加了第一啁啾的輻射分量進行時間延遲，使所述添加了第一啁啾的輻射分量的相位與所述第一啁啾的相位一致；

根據所述第二啁啾的相位對所述添加了第二啁啾的輻射分量進行時間延遲，使所述添加了第二啁啾的輻射分量的相位與所述第二啁啾的相位一致。

3.根據權利要求1所述的一種干涉測距方法，其特征在于，所述為所述激光束的兩個可分離的輻射分量分別添加第一啁啾和第二啁啾進行標記之前，還包括：

根據所述第一啁啾和第二啁啾產生的過程中的非線性，將所述第一啁啾和第二啁啾的傳輸信道設置在零色散區，并在傳輸信道預設間隔對所述第一啁啾和第二啁啾通過色散補償的方法進行補償。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的一種干涉測距方法，其特征在于，所述將所述反射激光束轉換為數字信號，將所述數字信號代入外差干涉方法中，計算所述相位調制后的激光束的發射位置與所述待檢測物體之間的距離，具體包括：

將所述反射激光束轉換為第一相位曲線數據；

根據所述第一相位曲線數據的相位值和激光束的相位曲線數據的相位值得到相位差，根據相位差與所述相位調制后的激光束的發射位置與所述待檢測物體之間的距離的關系式計算得到所述相位調制后的激光束的發射位置與所述待檢測物體之間的距離；

所述相位差與所述相位調制后的激光束的發射位置與所述待檢測物體之間的距離的關系式為：φ＝4πx/λ；

其中φ為相位差，π為圓周率，x為所述相位調制后的激光束的發射位置與所述待檢測物體之間的距離，λ為所述激光束或反射激光束的波長；

將所述第一相位曲線數據與預存儲的經過一個基準長度反射回來的激光束得到的第二相位曲線數據進行比較，對得到的所述相位調制后的激光束的發射位置與所述待檢測物體之間的距離進行調整。

5.根據權利要求4所述的一種干涉測距方法，其特征在于，該干涉測距方法還包括：

通過所述第一相位曲線數據與所述第二相位曲線數據相關聯的方式，將所述第一相位曲線數據與所述第二相位曲線數據進行合成，得到新的相位曲線數據；

將所述第二相位曲線數據更新為所述新的相位曲線數據。

6.一種干涉測距系統，其特征在于，包括：激光源、信號發生器、相位調制器、光發射組件、光接收組件、干涉測量儀和服務器；

所述激光源，用于生成一束具有兩個可分離的輻射分量的激光束；

所述信號發生器，用于為所述激光束的兩個可分離的輻射分量分別添加第一啁啾和第二啁啾進行標記，所述第一啁啾和第二啁啾相位相反；

所述相位調制器，用于根據所述第一啁啾和第二啁啾分別對所述激光束的兩個可分離的輻射分量進行相位調制；

所述光發射組件，用于向所述待檢測物體發射相位調制后的激光束；

所述光接收組件，用于接收從所述待檢測物體反向散射的反射激光束；

所述干涉測量儀，用于將所述反射激光束轉換為數字信號并發送到所述服務器；

所述服務器，用于將所述數字信號代入外差干涉方法中，計算所述相位調制后的激光束的發射位置與所述待檢測物體之間的距離。

7.根據權利要求6所述的一種干涉測距系統，其特征在于，所述相位調制器，具體用于，

根據所述第一啁啾的相位對所述添加了第一啁啾的輻射分量進行時間延遲，使所述添加了第一啁啾的輻射分量的相位與所述第一啁啾的相位一致；

根據所述第二啁啾的相位對所述添加了第二啁啾的輻射分量進行時間延遲，使所述添加了第二啁啾的輻射分量的相位與所述第二啁啾的相位一致。