[发明专利]具有光学开关的测距系统

权利要求书

1.一种具有光学开关的测距系统，是包括测距主机和辅助测量装置的测距系统，其特征在于，所述测距主机包括：利用第一光束以获得所述测距主机与所述辅助测量装置的距离的绝对测距模块、利用第二光束以获得所述辅助测量装置的位移的相对测距模块、以及用于合并所述第一光束和所述第二光束并发射至所述辅助测量装置的组合模块，所述绝对测距模块包括用于产生所述第一光束的第一发射单元、对所述第一光束进行调制的调制单元、用于反射所述第一光束并形成第一反射光束的第一反射单元、用于接收所述第一光束和所述第一反射光束并对所述第一光束和所述第一反射光束进行分束的第一分光单元、具有光学开关并用于控制所述第一光束的路径的开关单元、以及设置于所述开关单元与所述第一反射单元之间的第一波片，当所述光学开关位于第一位置，所述第一光束经由所述开关单元到达第一反射单元，所述第一反射光束经由所述开关单元到达所述第一分光单元以获得反射分量，当所述光学开关位于第二位置，所述第一光束依次经由所述开关单元和所述组合模块到达所述辅助测量装置，并形成第二反射光束，所述第二反射光束依次经由所述组合模块和所述开关单元到达所述第一分光单元以获得反射分量，所述光学开关以预设频率在第一位置和第二位置之间来回摆动；所述相对测距模块产生所述第二光束，所述第二光束到达所述辅助测量装置并形成第三反射光束，所述相对测距模块基于所述第三反射光束的相位变化计算所述辅助测量装置的位移。

2.根据权利要求1所述的测距系统，其特征在于，

所述绝对测距模块还包括设置于所述第一分光单元和所述开关单元之间的第一耦合单元、以及设置于所述第一反射单元和所述开关单元之间的第二耦合单元，所述第一耦合单元与所述开关单元通过光纤连接，所述开关单元与所述第二耦合单元通过光纤连接，所述开关单元与设置于所述组合模块的第三耦合单元通过光纤连接，所述光纤为保偏光纤。

3.根据权利要求2所述的测距系统，其特征在于，

所述开关单元和所述第二耦合单元之间的光纤长度与所述开关单元和所述第三耦合单元之间的光纤长度相同。

4.根据权利要求2或3所述的测距系统，其特征在于，

所述第一波片设置于所述第二耦合单元和所述第一反射单元之间，当所述光学开关位于第一位置，所述第一光束依次到达所述第二耦合单元、所述第一波片、和所述第一反射单元；当所述光学开关位于第二位置，所述第一光束到达所述组合模块并依次经过的所述第三耦合单元和第二波片；所述第一波片和所述第二波片为1/4波片。

5.根据权利要求1所述的测距系统，其特征在于，

所述绝对测距模块还包括用于将光信号转换为电信号的第一传感单元，当所述光学开关位于第一位置，所述第一分光单元将所述第一反射光束反射至所述第一传感单元，当所述光学开关位于第二位置，所述第一分光单元将所述第二反射光束反射至所述第一传感单元。

6.根据权利要求2所述的测距系统，其特征在于，

所述相对测距模块包括用于产生所述第二光束的第二发射单元、接收所述第二光束并对所述第二光束进行分束的第二分光单元、用于反射所述第二光束并形成第四反射光束的第二反射单元、以及用于接收所述第三反射光束和第四反射光束形成的干涉信息的计数单元，

所述第二光束依次经由所述第二分光单元和所述组合模块到达所述辅助测量装置并形成所述第三反射光束，所述第三反射光束和所述第四反射光束经由所述第二分光单元到达所述计数单元，

在所述第二发射单元和所述第二分光单元之间设置有第三波片，所述第二分光单元和所述第二反射单元之间设置有第四波片。

7.根据权利要求6所述的测距系统，其特征在于，

所述相对测距模块还包括第四耦合单元和第五耦合单元，所述第四耦合单元设置于所述第二分光单元和所述第二反射单元之间，所述第五耦合单元设置于所述第二分光单元和所述组合模块之间，所述第四耦合单元与所述第二反射单元之间通过光纤连接，所述第五耦合单元和设置于所述组合模块的第六耦合单元通过光纤连接，所述第四耦合单元与所述第二反射单元之间的光纤长度与所述第五耦合单元和所述第六耦合单元之间的光纤长度相同。