[實用新型]一種基于強度調制的絕對距離測量裝置

有效

• 申請號: 202023035672.6
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN214122467U
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 梁志明;張和君;吳興發;馮福榮;張琥杰;廖學文;陳源
• 申請（專利權）人: 深圳市中圖儀器股份有限公司
• 主分類號: G01S17/32
• 分類號: G01S17/32;G01S7/4913;G01S7/481
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 孫偉

本實用新型提供了一種基于強度調制的絕對距離測量裝置，包括激光器、激光器驅動部分、激光器溫度控制部分、信號源部分、MZ電光調制器、MZ調制器偏置部分、光纖互連系統、光束擴束鏡組部分、角反射鏡、光電接收及信號調理部分和控制及數字信號處理部分，所述激光器驅動部分的輸出端與所述激光器連接，所述激光器溫度控制部分與所述激光器連接，構成自動恒溫控制系統，所述MZ調制器偏置部分的輸出端與所述MZ電光調制器連接，所述激光器的輸出端與所述光纖互連系統連接，所述激光器輸出功率恒定的光信號進入所述光纖互連系統。本實用新型的有益效果是：提高了測距精度，成本低，體積小，系統可靠性和穩定性較好，對光學裝配工藝要求較低。

技術領域

本實用新型涉及光學測量，尤其涉及一種基于強度調制的絕對距離測量裝置。

背景技術

激光跟蹤儀是大型裝備制造中的一種重要關鍵儀器設備，可以實現對空間運動目標進行跟蹤并實時測量目標的高精度空間三維坐標。其主機主要包括距離測量模塊、角度測量模塊、跟蹤控制模塊、反射鏡、腳架、數據處理終端等。其中核心的距離測量模塊，由干涉測距模塊（IFM）和絕對測距模塊（ADM）兩個部分組成。而ADM可以測量絕對距離，可以實現斷光續接的功能。一種穩定可靠的高精度絕對距離測距對激光跟蹤儀十分關鍵。

瑞士leica公司在《用于測量絕對距離的方法和測量裝置》（專利號：CN200580042568）中，披露了一種激光跟蹤儀的IFM與ADM模塊的實現方案及相互耦合做了較詳細的介紹。其中介紹的ADM測距方案用電光晶體對光束進行偏振調制替代菲索齒輪測光速的方法，采用空間光路，易受到附加偏振和環境劇烈變化導致光束抖動的干擾，對光學裝配工藝要高極高，導致系統穩定性較低。

現有技術的缺點如下：

（1）脈沖飛行時間激光測距法通過測量激光脈沖在測距設備與被測目標之飛行時間測量Δt 再乘以光速得到距離，現有技術對飛行時間的測量精度一般在數十皮秒量級，精度一般為厘米級，難以滿足激光跟蹤儀絕對測距十微米量級的要求；

（2）相位法測距的測光測距通過測量目標回光與發射光束的相位差，精度受限于相位鑒相精度，測距精度一般為毫米級，難以滿足激光跟蹤儀絕對測距十微米級的要求；

（3）飛秒激光測距系統成本高昂，體積巨大，難以集成到激光跟蹤儀中；

（4）調頻連續波測距和多波長干涉測距系統結構復雜，成本較高，系統可靠性和穩定性較差，測距精度難以保持；

（5）瑞士leica公司提出的的用電光晶體偏振調制替代菲索齒輪測光速的方法采用空間光路，易受到附加偏振和環境劇烈變化導致光束抖動的干擾，對光學裝配工藝要求極高，導致系統穩定性較低。

發明內容

為了解決現有技術中的問題，本實用新型提供了一種基于強度調制的絕對距離測量裝置。