[实用新型]一种基于光纤的外差干涉光路结构和激光测振仪

说明书

本实用新型涉及干涉测量技术领域，公开了一种基于光纤的外差干涉光路结构和激光测振仪，光路结构包括第一光纤耦合器、光纤移频器、第二光纤耦合器、光纤环路器以及光收发器；上述各器件之间均通过光纤建立连接并构成外差干涉回路。激光测振仪包括测量激光源、平衡光电探测器以及上述的光路结构，测量激光源与第一光纤耦合器的输入端、平衡光电探测器与第二光纤耦合器的输出端均通过光纤连接；本实用新型通过光纤连接实现占用体积小、可靠性高特点，通过构成外差干涉光路，使得光路系统具有较高的信噪比和抗干扰能力，可用于精密测量领域长度、位移、直线度、平面度等几何量的测量。

技术领域

本实用新型涉及干涉测量技术领域，尤其涉及一种基于光纤的外差干涉光路结构和激光测振仪。

背景技术

近年来，随着科学技术的不断发展，振动测量的应用越来越广，振动测量包括接触式测量和非接触式测量，非接触式测量中由于激光的方向性、单色性和相干性好等特性，激光测量技术广泛应用于各种军事目标的测量和精密民用测量中，尤其是在测量各种微弱振动、目标运动的速度及其微小的变化等方面具有较高的灵敏度和准确度。现有的激光测振仪也存在多样化发展趋势，其中激光测振设备的小型化、高可靠性发展一直是技术人员重点研究项。

目前，普遍使用的激光测振系统采用激光外差干涉光路，如公告号为CN203102703U专利文献所示，公开“一种新型激光外差干涉实验仪”，包括一个激光器、两个消偏振分光棱镜、两个直角棱镜、一个声光调制器、一个光电探测器、一个反射镜，和电路部分。将通常干涉仪结构中使用的偏振分光棱镜替换为消偏振分光棱镜，使整个光路系统中的激光偏振态一致，从而省略了调整偏振态的光学元件，但该干涉光路为自由空间光路，系统包含多种棱镜、透镜等光学元件，需要调整多个光学元件角度才能满足严格的光束耦合。自由空间光路的设计导致系统体积难以做小，也由于光学元件需要安装在光学调整座上，导致整个系统可靠性不高，调整座的轻微形变也会迅速拉低整个干涉系统的光学效率。

随着光纤技术的发展，基于光纤的干涉技术成为激光测振仪小型化高可靠性的有效解决途径。如公告号为CN207423216U的专利文献公开了“一种具有全保偏功能的M-Z干涉光路结构”，包括偏振分光装置、第一保偏中转装置、第一法拉第旋转镜、第二保偏中转装置、第二法拉第旋转镜、第一保偏耦合器。第一保偏中转装置包括第一端口、第二端口、第三端口，其第一端口接收偏振分光装置输出的第一偏振光，第二端口与第一法拉第旋转镜相连，第三端口与第一保偏耦合器的第一端口相连。第二保偏中转装置包括第一端口、第二端口、第三端口，其第一端口接收偏振分光装置输出的第二偏振光，第二端口与第二法拉第旋转镜相连，第三端口与第一保偏耦合器的第二端口相连。本设计利用保偏光纤实现了具有全保偏功能的M-Z光路结构，相干光束偏振一致性高，干涉条纹清晰，测量可靠性、灵敏度高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种占用体积小、可靠性高的基于光纤的外差干涉光路结构和激光测振仪。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于光纤的外差干涉光路结构，包括：

第一光纤耦合器、光纤移频器、第二光纤耦合器、光纤环路器以及光收发器；

所述第一光纤耦合器用于将接收的光分为两束并分别传送至所述光纤移频器和所述光纤环路器；

所述光纤移频器接收并调制所述第一光纤耦合器传送的光束，使光束光频率偏移后传送至所述第二光纤耦合器；

所述光纤环路器包括第一端口、第二端口以及第三端口；所述第一端口接收所述第一光纤耦合器传送的光束；所述第二端口与所述光收发器连接，用于传输所述第一端口接收的光束至所述光收发器和接收所述光收发器传送的光束；所述第三端口与所述第二光纤耦合器连接，用于传输所述第二端口从所述光收发器处接收的光束至所述第二光纤耦合器；