[发明专利]基于F‑P标准具的高精度调频连续波激光测距系统

权利要求书

1.基于F-P标准具的高精度调频连续波激光测距系统，包括可调谐激光器、测量干涉系统、分路器、分光棱镜、第一光电探测器、上位机、同步采样系统、F-P标准具、第二光电探测、第三光电探测器和马赫增德尔干涉系统，其特征在于：所述可调谐激光器发射的经光频线性调制的窄线宽调频连续波激光经过分路器分为A0、B0两路，其中，B0路进入马赫增德尔干涉系统，A0路经准直透镜后由分光棱镜分为A1、A2两路，A1路进入测量干涉系统，A2路进入F-P标准具；所述的测量干涉系统和第一光电探测器用于对被测反射棱镜进行探测，产生干涉信号sig1；A2路激光与F-P标准具发生干涉后，由第二光电探测进行探测，得到干涉信号sig2；B0路激光与马赫增德尔干涉系统发生干涉，并由第三光电探测器进行探测，得到干涉信号sig3；所述的同步采样系统对干涉信号sig1、sig2和sig3进行放大、滤波和同步采样，并将三路同步采样信号发送至上位机处理得到被测反射棱镜与测量干涉系统中参考反射棱镜的光程差，进而得出被测目标的距离。

2.根据权利要求1所述的基于F-P标准具的高精度调频连续波激光测距系统，其特征在于：所述的测量干涉系统包括二分之一波片、参考反射棱镜、四分之一波片一、偏振分光立方体、偏振片、凸透镜和四分之一波片二；A1路激光经由二分之一波片调整偏振方向，并由偏振分光立方体控制分光比，经偏振分光立方体分为两束，其中一束经四分之一波片一被参考反射棱镜反射，另一束经四分之一波片二被被测反射棱镜反射，在偏振分光立方体的反射面汇合为一束合束激光；四分之一波片一和四分之一波片二用于将经过的激光偏振方向旋转90度，从而改变经过偏振分光立方体的激光传播方向；合束激光经依次经偏振片和凸透镜后由第一光电探测器进行探测，得到干涉信号sig1。

3.根据权利要求1所述的基于F-P标准具的高精度调频连续波激光测距系统，其特征在于：所述的上位机以干涉信号sig2作为基准对干涉信号sig3进行校正，得到信号sig4，具体为：干涉信号sig2的三个峰值为a、b和c，干涉信号sig3的三个峰值A、B和C分别间隔6个周期，调整干涉信号sig3得到信号sig4，使信号sig4分别间隔6个周期的三个峰值A＇、B＇、C＇和干涉信号sig2的三个峰值a、b、c一一对齐；利用信号sig4作为采样时钟信号，对干涉信号sig1进行二次采样，得到重采样信号sig5，对重采样信号sig5进行时频变换即可得到被测反射棱镜与参考反射棱镜的光程差，进而得出被测目标的距离。