基于多目标对向位移测量的外差干涉仪及测量方法

    公开(公告)号:CN117553676A

    公开(公告)日:2024-02-13

    申请号:CN202311538447.X

    申请日:2023-11-17

    IPC分类号: G01B9/02015 G01B11/02

    摘要: 基于多目标对向位移测量的外差干涉仪及测量方法,属于激光应用技术领域。本发明解决了现有的空间分离式外差激光干涉仪不满足对向目标间相对位移测量需求的问题。技术要点:激光光源的输出光路上左右依次并列设置有第一分束器与第二分束器,第一分束器与第二分束器均为偏振分束器;第一分束器的上方设置有第一反射器,第二分束器的右侧设置有第三反射器,第二分束器的前方设置有第二平面反射器,第二分束器的后方设置有第一平面反射器;第一平面反射器和第二平面反射器共同构成第二反射器组;第一分束器的左侧设置有第一光电探测器和第二光电探测器。本发明实现了对向物体间相对位移的测量。

    微探头偏振光相位调制的干涉位移测量系统及方法

    公开(公告)号:CN116878394A

    公开(公告)日:2023-10-13

    申请号:CN202310968540.8

    申请日:2023-08-02

    IPC分类号: G01B11/02

    摘要: 本发明属于激光测量领域,本发明公开了一种微探头偏振光相位调制的干涉位移测量系统及方法,利用相位调制器对半导体激光器输出的正交偏振光分量进行正弦相位调制,通过偏振分光棱镜分成参考光和测量光,两束光分别由微探头内置反射面和被测目标镜反射回环形器,在与环形器连接的光纤偏振元件上进行干涉,干涉光信号由光电探测器接收并解调处理,解算得到被测目标镜的位移量。本发明采用相位调制器对参考光和测量光进行相位调制实现微探头干涉位移测量,解决了现有微探头相位调制干涉仪中采用光源频率内调制引入的伴随光强调制误差和位移量程受调制深度限制的问题,同时降低了光源稳频的难度,实现了微探头大量程、高精度干涉位移测量。

    一种基于单光源多频混合外差式激光跟踪仪系统

    公开(公告)号:CN113759383B

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202111009520.5

    申请日:2021-08-31

    摘要: 本发明提出一种基于单光源多频混合外差式激光跟踪仪系统,本发明提出的激光跟踪系统通过对双纵模激光器进行多声光移频以获得多频率激光,利用光源的双纵模间隔构建绝对测距精测尺,多声光移频器的移频差构建绝对测距粗测尺及实现双频光干涉相对位移测量,并依靠多反射镜反射与偏振棱镜分光合光实现多波长绝对距离、相对位移及PSD位置的同步测量,改进现有激光跟踪仪采用多光源导致测量基准不同,难以溯源的问题。

    基于波前零差干涉的高精度双轴激光水平仪及测量方法

    公开(公告)号:CN114964181B

    公开(公告)日:2023-04-25

    申请号:CN202210585708.2

    申请日:2022-05-27

    发明人: 胡鹏程 于亮

    IPC分类号: G01C15/00

    摘要: 本发明公开了基于波前零差干涉的高精度双轴激光水平仪及测量方法,包括:通过激光光源模块获得激光信号,将所述激光信号传输至一体化传感模块,基于所述一体化传感模块产生波前干涉信号;将所述波前干涉信号输入信号处理模块进行高精度解耦运算,获得水平倾角测量结果。本发明完全基于激光干涉测量原理,测量分辨力高,且测量结果可直接溯源至激光波长,仅用单束测量光即可实现高精度双轴倾角测量,同时具有结构简单、光路简洁、易集成、利于工程实现、性价比高等优势,满足了高端装备对超精密水平仪的需求。

    基于高速相机的单光束三自由度激光干涉仪

    公开(公告)号:CN112857208B

    公开(公告)日:2022-12-16

    申请号:CN202110252663.2

    申请日:2021-03-09

    发明人: 于亮 胡鹏程

    IPC分类号: G01B9/02 G01B11/26

    摘要: 基于高速相机的单光束三自由度激光干涉仪属于激光应用技术领域;本发明将单一频率的激光光束输入至迈克尔逊干涉结构,通过设置参考平面反射镜的角度使得测量光束和参考光束非共轴干涉并形成单光束空间干涉条纹图像,选用分辨率高于300K且帧率高于10K的高速相机有效接收单光束空间干涉条纹图像,最终通过三自由度解耦方法对每一帧单光束空间干涉条纹图像实现三自由度信号线性解耦。本发明所述的激光干涉仪不存在角度解耦非线性,显著降低了周期非线性误差,相比于其他现有三自由度激光干涉仪同时兼具测速高、结构简单、角度测量范围大和易于集成的优点,满足了三自由度激光干涉仪对位移及角度测量的高精度需求。

    基于波前零差干涉的高精度双轴激光水平仪及测量方法

    公开(公告)号:CN114964181A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210585708.2

    申请日:2022-05-27

    发明人: 胡鹏程 于亮

    IPC分类号: G01C15/00

    摘要: 本发明公开了基于波前零差干涉的高精度双轴激光水平仪及测量方法,包括:通过激光光源模块获得激光信号,将所述激光信号传输至一体化传感模块,基于所述一体化传感模块产生波前干涉信号;将所述波前干涉信号输入信号处理模块进行高精度解耦运算,获得水平倾角测量结果。本发明完全基于激光干涉测量原理,测量分辨力高,且测量结果可直接溯源至激光波长,仅用单束测量光即可实现高精度双轴倾角测量,同时具有结构简单、光路简洁、易集成、利于工程实现、性价比高等优势,满足了高端装备对超精密水平仪的需求。

    单自由度位移测量的法布里珀罗光栅干涉仪及其测量方法

    公开(公告)号:CN112304213B

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN201910712531.6

    申请日:2019-08-02

    摘要: 本发明提出单自由度位移测量的法布里珀罗光栅干涉仪及其测量方法,所述干涉仪包括激光光源、光栅、位移发生装置、用于形成F‑P腔部分具有透射表面的光学器件、光电探测模块和信号处理模块;激光光源与光栅按Littrow角放置,光栅固定在所述位移发生装置上且与位移发生装置的运动方向平行设置,所述光栅在所述位移发生装置的驱动下在垂直于光栅刻线的方向上运动,所述光栅表面和部分透射表面之间形成F‑P腔,光电探测模块用于接收部分透射表面透过的多光束干涉光,所述信号处理模块对所述光电探测模块得到的干涉信号进行处理和解算。本发明提出的法布里珀罗光栅干涉仪,融合了光栅干涉和法布里珀罗干涉技术,可以实现光栅面内的位移测量。

    一种基于双环形集成谐振腔的四光梳同步生成方法

    公开(公告)号:CN113659418A

    公开(公告)日:2021-11-16

    申请号:CN202110944160.1

    申请日:2021-08-17

    IPC分类号: H01S3/083 H01S3/094 H01S3/13

    摘要: 本发明提出一种基于双环形集成谐振腔的四光梳同步生成方法,所述方法使泵浦源输出泵浦光,向增益模块提供泵浦并生成激光,在双环形集成谐振腔内循环传播,切断第二分路的光路,使激光只能经过第一分路在腔内传播,并生成双光梳;切断第一分路的光路,恢复第二分路的光路,使激光只能经过第二分路在腔内传播并生成双光梳;恢复第一分路和第二分路的光路,记录重复频率,调节两个分路引入的光程,再生成同步四光梳。本发明所述方法相干性好、可集成性好、重复频率可调性好,并且成本低易实现。

    基于阵列式探测器的单光束三自由度外差激光干涉仪

    公开(公告)号:CN112857210A

    公开(公告)日:2021-05-28

    申请号:CN202110252682.5

    申请日:2021-03-09

    IPC分类号: G01B9/02 G01B11/26

    摘要: 基于阵列式探测器的单光束三自由度外差激光干涉仪属于激光应用技术领域;本发明将共轴传输且频率不同的两个激光光束输入至迈克尔逊干涉结构,通过设置参考平面反射镜的角度使得测量光束和参考光束非共轴干涉并形成单光束外差干涉信号,选用阵列式探测器有效接收单光束外差干涉信号,最终通过三自由度解耦方法对单光束外差干涉信号实现三自由度信号线性解耦。本发明所述的激光干涉仪不存在角度解耦非线性,显著降低了周期非线性误差,相比于其他现有三自由度激光干涉仪同时兼具结构简单、角度测量范围大和易于集成的优点,满足了三自由度激光干涉仪对位移及角度测量的高精度需求。