[发明专利]基于双环路探测的多通道光程差检测装置及检测方法有效
申请号: | 202010430385.0 | 申请日: | 2020-05-20 |
公开(公告)号: | CN111707447B | 公开(公告)日: | 2021-11-23 |
发明(设计)人: | 孙鑫鹏;史俊锋;李晔;蒋广通;王彤璐;杨振;张志强;李川;杨宁;罗媛;李建婷;徐林;陈园园;臧彦楠;白海滨;李朝阳 | 申请(专利权)人: | 中国兵器装备研究院 |
主分类号: | G01M11/02 | 分类号: | G01M11/02 |
代理公司: | 北京金咨知识产权代理有限公司 11612 | 代理人: | 秦景芳 |
地址: | 102209 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 环路 探测 通道 光程 检测 装置 方法 | ||
1.一种基于双环路探测的多通道光程差检测装置,其特征在于,包括:
脉冲激光器和连续激光器,用于根据分时控制信号分时地分别产生脉冲激光束和连续激光束;
合成分路器,用于分时接收所述脉冲激光束和所述连续激光束,并将所述脉冲激光束或所述连续激光束分为设定数量的子光束;
多通道光程调节器,包括多个光程调节通道,每个所述光程调节通道用于根据光程调控信号对一路所述连续激光束的子光束进行光程调节,以及允许所述脉冲激光束的子光束通过;
多通道选通器,包括多个光通道以及对应的光开关,每个所述光通道用于接收一路子光束,并通过相应的光开关根据选通控制信号控制其开关,以使待测设备的待测通道接收到相应的脉冲激光束的子光束或光程调节后的连续激光束的子光束;
准直发射器,包括多个准直通道,每个所述准直通道用于准直发射一个所述待测通道出射的子光束,以使各所述待测通道出射的子光束平行发射;
聚焦镜,用于将平行发射的所有子光束进行聚焦;
激光分路器,用于将聚焦得到的光束分为连续光源检测支路光束和脉冲光源检测支路光束;
激光成像器,用于感测源自所述连续激光束的连续光源检测支路光束的干涉光斑的图像信号;
图像处理器,用于根据感测得到的图像信号的功率分布得到干涉光斑的条纹对比度;
激光探测器,用于将源自所述脉冲激光束的脉冲光源检测支路光束的光信号转换为电信号;
脉冲信号处理器,用于根据所述电信号计算得到两个不同所述待测通道出射的子光束之间的到达时间差,并根据所述到达时间差计算得到相应的脉冲环路光程差;
控制器,用于输出所述分时控制信号、所述光程调控信号、所述选通控制信号;并用于调整所述光程调控信号,将所述光程调控信号对应的光程差以及条纹对比度作为相应两个待测通道的连续环路光程数据;根据两个所述待测通道之间的所述连续环路光程数据和多个离散的所述脉冲环路光程差确定相应两个待测通道之间的光程差,包括:根据所述连续环路光程数据,将使所述条纹对比度最大的光程调控信号对应的光程差作为相应两个待测通道的连续环路光程差;扫描检测获得多个所述连续环路光程差以及多个所述脉冲环路光程差;对多个所述连续环路光程差拟合曲线得到连续环路曲线;对多个所述脉冲环路光程差拟合曲线得到脉冲环路曲线;将所述连续环路曲线与所述脉冲环路曲线的交点值作为相应待测通道的光程差的检测值,或对所述连续环路曲线最大值点与所述脉冲环路曲线最大值点求均值作为相应待测通道的光程差的检测值。
2.根据权利要求1所述的基于双环路探测的多通道光程差检测装置,其特征在于,所述脉冲激光器为锁模激光器,脉冲宽度小于10ps,重复频率为15MHz量级;所述连续激光器为窄线宽光纤激光器或固体激光器。
3.根据权利要求1所述的基于双环路探测的多通道光程差检测装置,其特征在于,所述合成分路器包括双路合成单元以及激光分路单元,所述双路合成单元用于将所述脉冲激光器的光路和所述连续激光器的光路合并,所述激光分路单元用于将所述脉冲激光束或所述连续激光束分为设定数量的子光束。
4.根据权利要求1所述的基于双环路探测的多通道光程差检测装置,其特征在于,所述激光分路器为偏振不相关的立方体分光棱镜,分光比为50:50。
5.根据权利要求1所述的基于双环路探测的多通道光程差检测装置,其特征在于,所述激光成像器为CCD或COMS成像器件,其感光面位于所述聚焦镜的聚焦平面上。
6.根据权利要求1所述的基于双环路探测的多通道光程差检测装置,其特征在于,所述激光探测器为皮秒级高速光电二极管。
7.根据权利要求1所述的基于双环路探测的多通道光程差检测装置,其特征在于,所述脉冲信号处理器还用于根据所述脉冲激光器发送的触发信号,标记所述脉冲激光束的脉冲次序,以检测相应次序脉冲激光束的子光束经过两个不同待测通道后触发所述激光探测器产生的所述电信号,根据所述电信号计算两个不同待测通道出射的子光束之间的所述到达时间差。
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