[发明专利]基于可溯源精测尺的半导体激光器测距装置与方法

权利要求书

1.一种基于可溯源精测尺的半导体激光器测距装置，包括扩束准直镜组（3），其特征在于：所述装置由测尺生成单元（1）、激光移频单元（2）、扩束准直镜组（3）和测量光路及电路单元（4）组成，其中测尺生成单元（1）发出的激光输出到激光移频单元（2）的输入端，激光移频单元（2）输出的一路激光通过扩束准直镜组（3）输出到测量光路及电路单元（4）的一个输入端，激光移频单元（2）输出的另一路激光直接输入到测量光路及电路单元（4）的另一个输入端；

所述测尺生成单元（1）的结构是：频率基准激光器（5）发射的激光束到达分光器（6）的输入端，分光器（6）的第一个输出端连接一号分光镜（7）的一个输入端, 一号分光镜（7）的一个输出端连接二号光电探测器（12）的输入端，分光器（6）的第二个输出端连接二号分光镜（8）的一个输入端，二号分光镜（8）的输出端连接一号光电探测器（11）的输入端，一号光电探测器（11）和二号光电探测器（12）的输出端都连接单片机（14）的输入端，单片机（14）的两个输出端分别连接半导体稳频控制器（13）的输入端，半导体稳频控制器（13）的输出端分别连接二号半导体激光器（16）和三号半导体激光器（17）的输入端，一号半导体激光器（15）的输出端连接半导体激光器稳频装置（18）的输入端，半导体激光器稳频装置（18）的输出端连接一号偏振片（21）的输入端，二号半导体激光器（16）的一个输出端连接四号分光镜（19）的一个输入端，四号分光镜（19）一个输出端连接二号分光镜（8）的输入端，四号分光镜（19）的另一个输出端连接二号偏振片（22）的输入端，二号偏振片（22）的输出端连接五号分光镜（20）的一个输入端，三号半导体激光器（17）的一个输出端连接三号分光镜（9）的一个输入端，三号分光镜（9）的一个输出端连接三号偏振片（23）的输入端，三号分光镜（9）的另一个输出端连接一号分光镜（7）的另一个输入端，三号偏振片（23）的输出端通过一号反射镜（10）连接五号分光镜（20）的另一个输入端；

所述激光移频单元（2）的结构是：测尺生成单元（1）的一个输出端连接七号反射镜（41）的输入端，七号反射镜（41）的输出端连接六号分光镜（32）的一个输入端，六号分光镜（32）的输出端连接七号分光镜（42）的一个输入端，测尺生成单元（1）的另一个输出端连接一号偏振分光镜（24）的输入端，一号偏振分光镜（24）的一个输出端连接一号半波片（25）的输入端，一号半波片（25）的输出端连接二号偏振分光镜（26）的输入端，二号偏振分光镜（26）的一个输出端连接三号偏振分光镜（31）的一个输入端，二号偏振分光镜（26）的另一个输出端连接二号反射镜（27）的输入端，二号反射镜（27）的输出端连接一号激光移频器（29）的一个输入端，一号DDS信号源（28）的输出端连接一号激光移频器（29）的另一个输入端，一号激光移频器（29）的输出端连接三号反射镜（30）的输入端，三号反射镜（30）的输出端连接三号偏振分光镜（31）的另一个输入端，三号偏振分光镜(31)的输出端连接六号分光镜(32)的另一个输入端，六号分光镜(32)的输出端连接七号分光镜(42)的一个输入端，一号偏振分光镜(24)的另一个输出端连接四号反射镜(33)的输入端，四号反射镜(33)的输出端经过二号半波片(34)连接四号偏振分光镜(35)的输入端，四号偏振分光镜(35)的一个输出端连接五号偏振分光镜（40）的一个输入端，四号偏振分光镜（35）的另一个输出端连接五号反射镜（36）的输入端，五号反射镜（36）的输出端连接二号激光移频器(38)的一个输入端，二号DDS信号源(37)的输出端连接二号激光移频器(38)的另一个输入端，二号激光移频器（38）的输出端连接六号反射镜（39）的输入端，六号反射镜（39）的输出端连接五号偏振分光镜（40）的另一个输入端，五号偏振分光镜（40）的输出端连接七号分光镜（42）的另一个输入端；

所述测量光路及电路单元（4）的结构是：激光移频单元（2）的一个输出端连接十号分光镜（43）的输入端，十号分光镜（43）的输出端连接八号分光镜（44）的输入端，八号分光镜（44）的一个输出端通过四号偏振片（45）与三号光电探测器（46）的输入端连通，三号光电探测器（46）的输出端连接一号低通滤波器（47）的输入端，一号低通滤波器（47）的输出端连接一号混频器（48）的一个输入端，三号DDS信号源（49）的一个输出端连接一号混频器（48）的另一个输入端，一号混频器（48）的输出端连接一号鉴相器（50）的一个输入端，八号分光镜（44）的另一个输出端通过五号偏振片（51）与四号光电探测器（52）的输入端连通，四号光电探测器（52）的输出端连接二号低通滤波器（53）的输入端，二号低通滤波器（53）的输出端连接二号鉴相器（54）的一个输入端，扩束准直镜组（3）的输出端连接六号偏振分光镜（55）的一个输入端，六号偏振分光镜（55）的一个输出端通过一号四分之一波片（56）与九号反射镜（57）的输入端连通，九号反射镜（57）的输出端通过一号四分之一波片（56）与六号偏振分光镜（55）的一个输入端连通，六号偏振分光镜（55）的另一个输出端通过二号四分之一波片（58）与十号反射镜（59）的输入端连通，十号反射镜（59）的输出端通过二号四分之一波片（58）与六号偏振分光镜（55）的另一个输入端连通，六号偏振分光镜（55）的另一个输出端连接九号分光镜（60）的一个输入端，九号分光镜（60）的一个输出端通过六号偏振片（61）与五号光电探测器（62）的输入端连通，五号光电探测器（62）的输出端连接三号低通滤波器（63）的输入端，三号低通滤波器（63）的输出端连接三号混频器（64）的一个输入端，三号DDS信号源（49）的另一个输出端连接三号混频器（64）的另一个输入端，三号混频器（64）的输出端连接一号鉴相器（50）的另一个输入端，九号分光镜（60）的另一个输出端通过七号偏振片（65）与六号光电探测器（66）的输入端连通，六号光电探测器（66）的输出端连接四号低通滤波器（67）的输入端，四号低通滤波器（67）的输出端连接二号鉴相器（54）的另一个输入端。