[发明专利]扫频干涉测距系统

权利要求书

1.一种扫频干涉测距系统，其特征在于，包括：

激光投射单元，所述激光投射单元包括可调谐激光器、第一分光元件、气体吸收池和第一光电检测器；所述可调谐激光器能够在扫描波段内输出波长连续变化的激光；所述第一分光元件配置为将所述可调谐激光器输出的激光分成第一光束和第二光束，其中的所述第一光束作为所述激光投射单元所输出的投射光束；所述气体吸收池设置在所述第二光束的传输路径上，所述气体吸收池内装有在所述扫描波段内具有一系列窄带吸收峰的气体；所述第一光电检测器配置为接收经过所述气体吸收池的所述第二光束，并将所述第二光束的光信号转换为电信号；

第二分光元件，所述第二分光元件配置为将所述第一光束分成第三光束和射向待测物的第四光束；

固定反射镜，所述固定反射镜配置为对所述第三光束进行反射，以形成射向所述第二分光元件的第一反射光束；

待测物反射镜，所述待测物反射镜配置为设置在待测物上，以及对所述第四光束进行反射，以形成射向所述第二分光元件并于所述第二分光元件处与所述第一反射光束汇合的第二反射光束；

第二光电检测器，所述第二光电检测器配置为接收由第二反射光束和所述第一反射光束汇合而形成的相干光束，并将所述相干光束的光信号转换为电信号；及

采样装置，所述采样装置配置为在所述第一光电检测器的电信号出现下陷尖峰的时刻对所述第二光电检测器的电信号进行采样，采样点的数据用于确定待测物的距离；所述采样装置包括下降沿触发器和高速模数转换器；所述下降沿触发器与所述第一光电检测器电连接，所述下降沿触发器配置为在所述第一光电检测器的电信号出现下陷尖峰时发出触发信号；所述高速模数转换器与所述下降沿触发器和所述第二光电检测器电连接，所述高速模数转换器配置为在接收到所述触发信号的时刻对所述第二光电检测器的电信号进行采样。

2.根据权利要求1所述的扫频干涉测距系统，其特征在于，所述气体吸收池内的所述气体包括甲烷、氨气、氮气和一氧化碳中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的扫频干涉测距系统，其特征在于，所述第一分光元件为分光镜，或者，在所述可调谐激光器与所述第一分光元件之间设置有光纤且所述第一分光元件为光纤分束器。

4.根据权利要求1所述的扫频干涉测距系统，其特征在于，所述激光投射单元还包括反射镜，所述反射镜配置为将来自于所述第一分光元件且沿第一方向传输的所述第二光束反射至第二方向上，以使所述第二光束沿所述第二方向传输并通过所述气体吸收池。

5.根据权利要求1所述的扫频干涉测距系统，其特征在于，在所述气体吸收池与所述第一分光元件之间设置有光纤。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的扫频干涉测距系统，其特征在于，所述可调谐激光器为半导体扫频激光器。

7.根据权利要求1所述的扫频干涉测距系统，其特征在于，所述扫频干涉测距系统还包括数字处理器，所述数字处理器与所述高速模数转换器电连接，所述数字处理器用于对采样点的数据进行处理，以得到待测物的距离。

8.根据权利要求1所述的扫频干涉测距系统，其特征在于，所述第二分光元件为分光镜，或者，在所述第一分光元件与所述第二分光元件之间设置有光纤且所述第二分光元件为光纤分束器。