[发明专利]一种激光自混合干涉测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种激光自混合干涉测量装置，其特征在于，包括激光器、平行平晶、目标反射物、旋转平台、旋转台控制器、信号采集器、第一光电探测器、信号处理电路、计算机；

激光器的谐振腔前端发射激光束，该激光束进入到平行平晶，从平行平晶出射后，入射到目标反射物，再被目标反射物反射，形成反馈光束，谐振腔的前端腔镜和目标反射物构成一外腔；

反馈光束按原路返回进入激光器的谐振腔，反馈光束与谐振腔内光束形成自混合干涉；第一光电探测器设置在激光器的谐振腔后端，用于探测激光器的激光后端输出光强，获取自混合干涉信号；平行平晶固定在旋转平台上，通过旋转台控制器控制旋转平台驱动平行平晶旋转，用于改变激光束在外腔的光程，实现对自混合干涉信号的调制；信号处理电路与第一光电探测器相连，用于将第一光电探测器采集到的光强信号转换成相应的电压信号，信号采集器与信号处理电路相连，采集电压信号后传输至相连的计算机进行处理；

计算机控制旋转台控制器和信号采集器的联动，采集到的干涉信号经计算机进行处理得到干涉信号的相位信息，通过相位信息进一步获得目标反射物的待测参数。

2.根据权利要求1所述的激光自混合干涉测量装置，其特征在于，用半反镜、第二光电探测器替代第一光电探测器，在激光器的谐振腔前端放置半反镜，用第二光电探测器采集半反镜的反射光波来获取自混合干涉信号，信号处理电路与第二光电探测器相连，用于将第二光电探测器采集到的光强信号转换成相应的电压信号。

3.根据权利要求1或2所述的激光自混合干涉测量装置，其特征在于，激光自混合干涉测量装置还包括调节反馈光的强度的衰减片，衰减片设置在激光器发射前端。

4.根据权利要求1所述的激光自混合干涉测量装置，其特征在于，所述的平行平晶可固定在旋转台的任意位置。

5.根据权利要求1所述的激光自混合干涉测量装置，其特征在于，所述的信号处理电路集成低通滤波功能，用于滤除包括环境灯在内的工频噪声的干扰。

6.一种基于权利要求1或2所述装置的激光自混合干涉测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、开启激光器和计算机，调节光路使激光器输出的激光束通过平行平晶垂直入射到目标反射物上，再经该目标反射物反射，原路反馈回激光器的激光腔，与腔内激光形成干涉；

S2、激光束垂直入射平晶表面时为初始位置，旋转台控制器驱动旋转平台在±90°范围内转动，使得激光束在平晶内外的光程发生变化；

S3、信号处理电路将采集到的自混合干涉光强信号转变成电压信号，经信号采集器传输至相连的计算机；

S4、计算机对采集到的自混合干涉信号进行处理，得到干涉信号的相位值，通过相位值进一步获得目标反射物的待测参数。

7.根据权利要求6所述的激光自混合干涉测量方法，其特征在于，当权利要求6为基于权利要求1所述装置的激光自混合干涉测量方法时，所述的第一光电探测器采集激光器后向漏光端出射的激光自混合干涉信号；当权利要求6为基于权利要求2所述装置的激光自混合干涉测量方法时，所述的第二光电探测器采集激光器前端出射的激光自混合干涉信号。