[發明專利]一種多軸全光纖雙光梳大尺寸絕對測距系統

有效

• 申請號: 202111288384.8
• 申請日: 2021-11-02
• 公開（公告）號: CN113805189B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 劉洋;赫明釗;謝志奇;繆東晶;李建雙
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: G01S17/26
• 分類號: G01S17/26
• 代理公司: 成都宏田知識產權代理事務所(普通合伙) 51337
• 代理人: 菅秀君

1.一種多軸全光纖雙光梳大尺寸絕對測距系統，其特征在于，包括：

光梳光源模塊，所述光梳光源模塊用于提供探測脈沖和本振脈沖；

異步采樣光路模塊，所述異步采樣光路模塊用于獲得測量信號和參考信號，并通過所述本振脈沖對所述探測脈沖中的測量脈沖和參考脈沖進行異步采樣；

信號獲取模塊，所述信號獲取模塊用于對獲取的光信號進行處理，并在處理后通過光電探測器接收；

多軸光路模塊，所述多軸光路模塊用于將測距光路多軸化；

所述光梳光源模塊包括探測光梳(1)和本振光梳(2)，所述探測光梳(1)用于提供探測脈沖，所述探測脈沖包括測量脈沖和參考脈沖，所述本振光梳(2)用于提供本振脈沖；

所述異步采樣光路模塊包括第一光纖耦合器(3)、第二光纖耦合器(4)、第三光纖耦合器(5)、第四光纖耦合器(6)、第一環形器(7)、第二環形器(8)、第一準直器(9)、光纖反射器(16)和測量角錐棱鏡(17)；

所述第一光纖耦合器(3)位于所述探測光梳(1)后，所述第一環形器(7)和所述第二環形器(8)均位于所述第一光纖耦合器(3)后；所述光纖反射器(16)位于所述第一環形器(7)后，以使所述探測光梳(1)、所述第一光纖耦合器(3)、所述第一環形器(7)和所述光纖反射器(16)形成參考光路；所述第一準直器(9)、所述測量角錐棱鏡(17)依次布置于所述第二環形器(8)后，以使所述探測光梳(1)、所述第一光纖耦合器(3)、所述第二環形器(8)、所述第一準直器(9)和所述測量角錐棱鏡(17)形成測量光路；

所述第二光纖耦合器(4)位于所述本振光梳(2)后，所述第三光纖耦合器(5)和所述第四光纖耦合器(6)均位于所述第二光纖耦合器(4)后，所述信號獲取模塊分別布置于所述第三光纖耦合器(5)和所述第四光纖耦合器(6)后。

2.根據權利要求1所述的多軸全光纖雙光梳大尺寸絕對測距系統，其特征在于，所述信號獲取模塊包括第二準直器(10)、第三準直器(11)、第一濾光片(12)、第二濾光片(13)、第一凸透鏡(14)、第二凸透鏡(15)、第一光電探測器(18)和第二光電探測器(19)；

所述第二準直器(10)、所述第一濾光片(12)、所述第一凸透鏡(14)、所述第一光電探測器(18)依次布置于所述第三光纖耦合器(5)后，以使所述本振光梳(2)、所述第二光纖耦合器(4)、所述第三光纖耦合器(5)、所述第二準直器(10)、所述第一濾光片(12)、所述第一凸透鏡(14)和所述第一光電探測器(18)形成參考信號探測光路；

所述第三準直器(11)、所述第二濾光片(13)、所述第二凸透鏡(15)和所述第二光電探測器(19)依次布置與所述第四光纖耦合器(6)后，以使所述本振光梳(2)、所述第二光纖耦合器(4)、所述第四光纖耦合器(6)、所述第三準直器(11)、所述第二濾光片(13)、所述第二凸透鏡(15)和所述第二光電探測器(19)形成測量信號探測光路。

3.根據權利要求2所述的多軸全光纖雙光梳大尺寸絕對測距系統，其特征在于，所述多軸光路模塊包括多路光纖分束器(22)、第二環形器(8)、第一準直器(9)、測量角錐棱鏡(17)以及多路光開關(23)；

所述多路光纖分束器(22)用于將光纖分成多路，所述第二環形器(8)、所述第一準直器(9)和所述測量角錐棱鏡(17)依次布置，且包括多組，分別與經所述多路光纖分束器(22)分成的光束對應，所述多路光開關分別與多個所述第二環形器(8)和所述第四光纖耦合器(6)連接，用于將多個所述第二環形器(8)通過所述多路光開關(23)后與所述第四光纖耦合器(6)連接。

4.根據權利要求3所述的多軸全光纖雙光梳大尺寸絕對測距系統，其特征在于，所述多路光纖分束器(22)用于將光纖分成多路，所述第二環形器(8)、所述第一準直器(9)和所述測量角錐棱鏡(17)依次布置為多組。

5.根據權利要求2所述的多軸全光纖雙光梳大尺寸絕對測距系統，其特征在于，所述第一準直器(9)為望遠鏡或者擴束器，以減小激光發散角、拓展測量量程。

6.根據權利要求2所述的多軸全光纖雙光梳大尺寸絕對測距系統，其特征在于，所述第一濾光片(12)和第二濾光片(13)均為窄帶濾光片。