[发明专利]一种激光位移测量装置和方法

权利要求书

1.一种激光位移测量装置，其特征在于，包括：干涉测量模块、激光光源模块、信号调制模块、控制处理模块、光学游标解调模块；其中，控制处理模块控制信号调制模块给激光光源模块施加光源调制信号，使得激光光源模块提供给干涉测量模块两束固定频差的激光；控制处理模块控制干涉测量模块进行干涉测量，测量时激光在干涉测量模块中的两个Fabry-Perot腔内分别进行干涉并分别被两个光电探测器探测形成主副测量干涉信号；光学游标解调模块对干涉测量模块得到的主副测量干涉信号进行解调，解调结果通过控制处理模块计算得到被测位移，

其中，所述干涉测量模块，包括：第一光电探测器、第二光电探测器、第一精密位移台、第一谐振平面镜、第二谐振平面镜、第一角锥反射镜、第二精密位移台；其中，激光光源模块发出主激光束与副激光束；主激光束射进由固定于第一精密位移台上的第一谐振平面镜与固定于第二精密位移台上的第一角锥反射镜构成的第一Fabry-Perot腔内进行干涉形成主测量干涉光束，主测量干涉光束被第一光电探测器接收形成主测量干涉信号；副激光束射进由第二谐振平面镜与第一角锥反射镜构成的第二Fabry-Perot腔内进行干涉形成副测量干涉光束，副测量干涉光束被第二光电探测器接收形成副测量干涉信号；

或者，所述干涉测量模块包括：第一光电探测器、第二光电探测器、第一精密位移台、第二谐振平面镜、第一角锥反射镜、第二精密位移台、第二角锥反射镜、第三谐振平面镜、反射镜、分光板、第三光电探测器、分光镜；其中，激光光源模块发出两束固定频差的主激光束与副激光束；主激光束被分光板分成第一子主激光束与第二子主激光束；第一子主激光束被反射进由固定于第一精密位移台上的第三谐振平面镜与固定于第二精密位移台上的第一角锥反射镜构成的第一Fabry-Perot腔内进行干涉形成第一子主测量干涉光束，第一子主测量干涉光束经过分光镜透射后被第一光电探测器接收形成第一子主测量干涉信号；第二子主激光束被反射进由第三谐振平面镜与第二角锥反射镜构成的第二Fabry-Perot腔内进行干涉形成第二子主测量干涉光束，第二子主测量干涉光束经过分光镜反射后被第三光电探测器接收形成第二子主测量干涉信号；第一子主测量干涉信号和第二子主测量干涉信号构成主测量干涉信号；副激光束被反射镜反射进由第二谐振平面镜与第一角锥反射镜构成的第三Fabry-Perot腔内进行干涉形成副测量干涉光束，副测量干涉光束被第二光电探测器接收形成副测量干涉信号。

2.权利要求1所述的激光位移测量装置，其特征在于，所述的第一谐振平面镜为两端具有第一反射率的平面镜，所述第一反射率为2.5%~97.6%；所述的第二谐振平面镜为中间全透射且两端具有第二反射率的平面镜，所述第二反射率为2.5%~97.6%。

3.权利要求2所述的激光位移测量装置，其特征在于，所述的第二谐振平面镜为中间全透射且两端具有第二反射率的平面镜，所述第二反射率为2.5%~97.6%；所述的第三谐振平面镜为中间具有第三反射率且两端具有第四反射率的平面镜，所述第三反射率为90%~97.6%，所述第四反射率为2.5%~97.6%。