[发明专利]转动角位移和角速度测量系统及方法

权利要求书

1.一种转动角位移和角速度测量系统，其特征在于，包括：

激光器(110)，能够输出线偏振激光；

准直透镜(130)，设置于从所述激光器(110)出射的所述线偏振激光的光路上，能够对所述线偏振激光进行准直；

分光移频装置(140)，包括第二分光镜(141)、第一反射镜(142)、第一移频器(143)、第二移频器(144)和第三移频器(145)，设置于从所述准直透镜(130)出射的所述线偏振激光的光路上，能够将所述线偏振激光进行分光并实现差动移频，从而向待测目标(150)发射第一测量光和第二测量光，还能够接收被所述待测目标(150)散射返回的所述第一测量光和所述第二测量光，形成第一测量回馈光和第二测量回馈光，返回的所述第一测量回馈光和所述第二测量回馈光进入所述激光器(110)，从而对所述激光器(110)输出的所述线偏振激光的光强进行调制；

光电探测装置(160)，用于探测所述线偏振激光的光强信号，并将所述光强信号转换为电信号；

信号处理装置(170)，所述信号处理装置(170)与所述光电探测装置(160)电连接，将所述电信号进行同步相位解调并输出至计算机，计算并实时显示转动角位移和角速度信息。

2.如权利要求1所述的转动角位移和角速度测量系统，其特征在于，所述第二分光镜(141)设置于从所述准直透镜(130)出射的所述线偏振激光的光路上，用于对所述线偏振激光进行反射和透射，形成反射光和透射光。

3.如权利要求2所述的转动角位移和角速度测量系统，其特征在于，所述第一反射镜(142)设置于从所述第二分光镜(141)出射的所述反射光的光路上。

4.如权利要求3所述的转动角位移和角速度测量系统，其特征在于，所述第二移频器(144)设置于从所述第二分光镜(141)出射的所述透射光的光路上，且位于所述第二分光镜(141)与所述待测目标(150)之间；

所述第三移频器(145)设置于从所述第一反射镜(142)出射的所述反射光的光路上，且位于所述第一反射镜(142)与所述待测目标(150)之间。

5.如权利要求4所述的转动角位移和角速度测量系统，其特征在于，所述第一移频器(143)设置于从所述准直透镜(130)出射的所述线偏振激光的光路上，且位于所述准直透镜(130)与所述第二分光镜(141)之间。

6.如权利要求4所述的转动角位移和角速度测量系统，其特征在于，所述分光移频装置(140)还包括第四移频器(146)，所述第四移频器(146)设置于从所述第一反射镜(142)出射的所述反射光的光路上，且位于所述第一反射镜(142)与所述第三移频器(145)之间；

所述第一移频器(143)设置于从所述第二分光镜(141)出射的所述透射光的光路上，且位于所述第二分光镜(141)与所述第二移频器(144)之间。

7.如权利要求1所述的转动角位移和角速度测量系统，其特征在于，还包括：

第一分光镜(120)，设置于从所述激光器(110)出射的所述线偏振激光的光路上，且位于所述激光器(110)与所述准直透镜(130)之间，用于对所述激光器(110)出射的线偏振激光进行反射和透射。

8.如权利要求7所述的转动角位移和角速度测量系统，其特征在于，所述光电探测装置(160)设置于从所述第一分光镜(120)反射的所述线偏振激光的光路上。

9.如权利要求1所述的转动角位移和角速度测量系统，其特征在于，所述光电探测装置(160)设置于所述激光器(110)出射的所述线偏振激光的光路的反方向上。