[发明专利]使用光纤开关来减小漂移的绝对测距仪

权利要求书

1.一种尺度测量设备（10），所述尺度测量设备（10）被配置成将第一光束（46）发送到远程目标（26），所述目标具有空间中的位置，所述目标返回所述第一光束的反射部分作为第二光束（47），所述测量设备包括：

第一光源（705，3102），所述第一光源（705，3102）被配置成发出第一光（790）；

光纤耦合器组件（457，463），所述光纤耦合器组件（457，463）包括耦合器输入端口（459）、耦合器输出端口（465）、耦合器计量端口（424）和耦合器参考端口（422），所述光纤耦合器组件被配置成通过所述耦合器输入端口接收所述第一光的第一部分、将所述第一部分的第二部分发送出所述耦合器输出端口、并且将所述第一部分的第三部分发送出所述耦合器参考端口；

光纤开关（468），所述光纤开关（468）包括开关输入端口（465）、开关计量端口（470）和开关参考端口（471），所述光纤开关被配置成通过所述开关输入端口接收所述第二部分、接收处于第一状态或第二状态的第一电信号（469）、而如果所述第一电信号处于所述第一状态则将所述第二部分发送出所述开关计量端口或者如果所述第一电信号处于所述第二状态则将所述第二部分发送出所述开关参考端口；

光学系统（170），所述光学系统（170）被配置成接收来自所述开关计量端口的所述第二部分并且将所述第二部分发送出所述尺度测量设备作为所述第一光束，所述光学系统还被配置成接收所述第二光束作为第四部分、将所述第四部分发送到所述开关计量端口中，所述光纤开关被配置成接收所述第四部分并且将所述第四部分发送到所述耦合器输出端口中，所述光纤耦合器组件被配置成将所述第四部分的第五部分发送出所述耦合器计量端口；

参考回射器（472，472A，472B），所述参考回射器（472，472A，472B）被配置成接收来自所述开关参考端口的所述第二部分并且将所述第二部分返回到所述耦合器输出端口作为第六部分，所述光纤耦合器组件被配置成将所述第六部分的第七部分发送到所述耦合器计量端口；

第一电路（1536），所述第一电路（1536）被配置成提供处于所述第一状态或所述第二状态的所述第一电信号、将所述第三部分转换成第一参考值、如果所述第一电信号处于所述第一状态则将所述第五部分转换成第一计量值、而如果所述第一电信号处于所述第二状态则将所述第七部分转换成第二参考值；以及

处理器（1533，1520），所述处理器（1533，1520）被配置成确定从所述尺度测量设备到所述目标的第一距离，所述第一距离至少部分地基于所述第一计量值、所述第一参考值和所述第二参考值。

2.根据权利要求1所述的尺度测量设备，其中，所述第三部分（3232）由参考光学检测器（3308）转换成第一参考电信号，所述第五部分由计量光学检测器（3306）转换成第一计量电信号，并且所述第七部分由所述计量光学检测器转换成第二参考电信号。

3.根据权利要求1所述的尺度测量设备，还包括：

第一电动机（2125）和第二电动机（2155），所述第一电动机（2125）和所述第二电动机（2155）一起被配置成将所述第一光束导向第一方向，所述第一方向由绕第一轴（20）的第一旋转角和绕第二轴（18）的第二旋转角来确定，所述第一旋转角由所述第一电动机产生并且所述第二旋转角由所述第二电动机产生，以及

第一角度测量设备（2120）和第二角度测量设备（2150），所述第一角度测量设备（2120）被配置成测量所述第一旋转角，所述第二角度测量设备（2150）被配置成测量所述第二旋转角，其中，所述处理器还被配置成提供所述回射器目标的三维坐标，所述三维坐标至少部分地基于所述第一距离、所述第一旋转角和所述第二旋转角。

4.根据权利要求2所述的尺度测量设备，其中，所述目标是回射器目标。

5.根据权利要求4所述的尺度测量设备，其中，所述目标是球形安装的回射器。

6.根据权利要求1所述的尺度测量设备，其中，所述尺度测量设备还包括用于调制所述第一光的调制器（3304）。

7.根据权利要求6所述的尺度测量设备，其中，所述调制器被配置成将所述第一光的光功率近似地调制为恒定频率的正弦曲线。