[发明专利]固体激光回馈干涉仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光干涉仪，特别涉及一种固体激光回馈干涉仪。

背景技术

激光干涉仪是目前精密位移测量和长度计量的主要工具，它以激光波长作为位移或长度测量的基准，能够直接溯源到长度计量国际基准，通过各种相位细分技术，激光干涉仪可以实现较高的位移测量分辨率。

当一个外部反射镜将CO₂激光器的部分输出光耦合回谐振腔时，反射镜的运动会引起激光器输出功率的调制，类似于传统的双光束干涉现象，即一个条纹移动对应反射镜移动半个激光波长，此即激光回馈现象，也称自混合干涉现象。基于激光回馈现象已经开展了大量激光回馈干涉仪的研究，其中所述激光器主要为半导体激光器和HeNe激光器。

近年来，基于微片激光器的激光回馈现象引起了人们的注意，也出现了有关研究基于激光回馈现象的激光干涉仪的报道。现有技术通常采用一参考光与测量光都经过的反射镜来形成所述激光回馈现象。然而，反射镜在使参考光返回的同时，易于同时将测量光也返回，从而易于造成串扰。因此，目前基于激光回馈现象的激光干涉仪的测量精度有待提高。此外，需要手动调节反射镜的角度来返回参考光，该种调节复杂不利于激光干涉仪的实际应用。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种具有较高测量精度的固体激光回馈干涉仪。

一种固体激光回馈干涉仪，包括：微片激光器、第一分光镜、第一移频器、第二移频器、汇聚透镜、共路器、光电探测器、电信号处理系统以及数据采集处理系统，所述微片激光器用于发出激光，所述第一分光镜设置在所述激光的出射光路上，并将激光分成两路，一路为透射光，一路为反射光；所述第一移频器、第二移频器依次设置在所述透射光的光路上，所述透射光经过所述第一移频器、第二移频器后，部分的所述透射光经过两次衍射，部分的所述透射光未经过衍射，所述经过两次衍射的透射光作为测量光，所述未经过衍射的透射光作为参考光；该汇聚透镜设置在所述第二移频器之后，用于汇聚所述测量光以及参考光，该汇聚透镜将所述测量光汇聚到一待测目标上，所述测量光通过该待测目标原光路返回到所述微片激光器中作为测量回馈光；所述电信号处理系统与所述光电探测器电连接，分别输出所述参考回馈光和测量回馈光的相位变化量；所述数据采集处理系统与所述电信号处理系统电连接，所述共路器设置在所述汇聚透镜之后，该共路器包括一反射镜以及一共路单元，所述反射镜将所述参考光沿平行于所述测量光的方向入射到所述共路单元中，所述共路单元用于将入射的所述参考光沿平行于所述测量光的光路返回到所述微片激光器中作为参考回馈光；所述光电探测器设置在所述反射光的光路上，该电信号处理系统分别输出所述参考回馈光和测量回馈光的相位变化量，该数据采集处理系统根据所述参考回馈光和测量回馈光的相位变化量计算所述待测目标的位移信息。

相较于现有技术，本发明实施例中提供的固体激光回馈干涉仪包括一具有所述反射镜和共路单元的共路器，所述反射镜可以使所述参考光沿与所述测量光平行的方向传播，此外，经反射镜反射后的参考光通过所述共路单元又可以沿平行且不重合于所述测量光的方向返回，避免了回馈光之间的干扰，从而提高了该固体激光回馈干涉仪的测量精度。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的固体激光回馈干涉仪的结构以及光路示意图。

图2为本发明第二实施例提供的固体激光回馈干涉仪的结构以及光路示意图。

图3为本发明第三实施例提供的固体激光回馈干涉仪的结构以及光路示意图。

图4为本发明第四实施例提供的固体激光回馈干涉仪的结构以及光路示意图。

图5为本发明第五实施例提供的固体激光回馈干涉仪的结构以及光路示意图。

图6为本发明第六实施例提供的固体激光回馈干涉仪的结构以及光路示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

以下将结合附图详细说明本发明实施例提供的固体激光回馈干涉仪。

请参阅图1，本发明第一实施例提供一种固体激光回馈干涉仪100，包括：微片激光器1，第一分光镜2，第一移频器3，第二移频器4，汇聚透镜5，共路器6，光电探测器9，电信号处理系统10，以及数据采集处理系统11。其中，所述共路器6包括一反射镜7以及一共路单元8。