[发明专利]纳米度量计

权利要求书

1.用于测量物体的位移的设备，包括：

一个射频(rf)源，用于产生一个初级稳定rf电信号，

一个传感装置，用于至少利用一部分初级rf电信号来产生一个中间信号，所述中间信号的波长小于初级rf电信号的波长，

一个相移装置，它在该设备使用时与中间信号进行作用并以这样的方式与物体相联系，即物体的位移使相移装置将中间信号的路径长度改变了一个与该位移直接有关的量，

一个相位传递装置，用于至少部分地利用与相移装置发生作用之后的中间信号来以这样的方式产生一个次级稳定rf电信号，即使得经过作用的该中间信号的相位被传递到该次级rf电信号，以及

一个相位检测器，用于测量次级rf电信号的相位在物体位移时相对于初级rf电信号的改变。

2.根据权利要求1的设备，其中中间信号是一个光信号。

3.根据权利要求2的设备，其中传感装置包括一个用于产生光信号的光信号源和一个用于将该光信号与初级rf电信号进行混频以产生一个得到频移的第一光信号和一个未得到频移的第二光信号的混频装置，第一和第二光信号中的一个可以为该中间信号。

4.根据权利要求3的设备，其中混频装置是一个声—光传感器，在该声—光传感器中由一个受到初级rf电信号驱动的声传感器产生体射频声波，且光信号被引入到该声—光传感器中以产生一个得到偏转的第一光信号和一个未得到偏转的第二光信号。

5.根据权利要求2至4中的任何一项的设备，其中相移装置是一个镜，中间信号被引向该镜且该镜被刚性地固定在物体上。

6.根据权利要求3至5中的任何一项的设备，其中相位传递装置包括一个用于对第一和第二光信号进行混频以产生一个差频信号的装置，该差频信号是次级rf电信号。

7.根据权利要求6的设备，其中相位传递装置包括一个光电二极管和一个用于将第一和第二光信号以这样的方式引向该光电二极管上的装置，即使所述信号以平行的波前和相同的极性重叠。

8.根据权利要求1的设备，其中中间信号是一个rf声波。

9.根据权利要求8的设备，其中传感装置包括一个声波介质和一个由初级rf电信号驱动以在该声波介质中产生rf声波(它是中间信号)的声传感器，且相移装置在设备使用时与该声波进行作用并以这样的方式与物体有关，即使得物体的位移改变通过声传感器和一个声波探头之间的声波介质的声波的路径长度，该声波探头形成了相位传递装置的至少一部分。

10.根据权利要求9的设备，其中相移装置包括被刚性地固定在物体上的声传感器和介质，且声波探头得到了固定，以使物体的位移使声传感器和介质相对于声波探头移动一个与该位移直接有关的量。

11.根据权利要求9或10的设备，其中中间信号是一个rf体声波。

12.根据权利要求11的设备，其中声波介质是一个声—光传感器且声传感器得到设置以在该声—光传感器中产生一个rf体声波(它是中间信号)，且相位传递装置包括一个光信号源，该光信号源产生一个光信号(它构成了声波探头)，该光信号被引入声—光传感器中并与体声波发生作用以产生一个得到频移的第一光信号和一个未得到频移的第二光信号，该相位传递装置进一步包括一个用于对该第一和第二光信号进行混频以产生一个差频信号的装置，该差频信号就是次级rf电信号。

13.根据权利要求12的设备，其中用于对第一和第二光信号进行混频以产生一个差频信号的装置包括一个光电二极管和用于将第一和第二光信号引向光电二极管以使所述信号以平行的波前和相同的极性重叠的装置。

14.根据权利要求9或10的设备，其中中间信号是一个射频表面声波。

15.根据权利要求14的设备，其中声波介质是一个表面声波基底，且声传感器得到设置以在该基底上产生一个表面声波(它是中间信号)，且相位传递装置是一个表面声波探头。

16.根据前面任何一个权利要求的设备，其中用于产生初级rf电信号的rf源是能够进行频率调谐的，以在物体位移时使初级rf电信号的频率能够得到调谐以恢复在位移之前的初级和次级rf电信号之间的相对相位。