[发明专利]光学收发设备

权利要求书

1.一个确定反射目标表面位置的设备，它包括：

产生稳定谐振腔激光器相干光输出光束的装置；

把所述输出光束会聚到所述目标表面的装置；

光束调制装置，使含频率为f₁的第一波和频率为f₂的第二波的复合调制光束图形加到所述输出光束上；

接收激光腔装置，用于接收所述反射的复合调制光束，其中波f₁和f₂的基波和谐波是在所述接收激光腔装置内产生；

测量装置，用于测量所述接收激光腔装置的所述复合调制输出光束功率；以及

去卷积装置，它连接到所述测量装置，对波f₁的基波和波f₂中选定的一个谐波进行滤波，根据所述接收激光腔装置中测得所述复合调制输出光束功率随时间的变化关系获得所述目标的位置信息。

2.按照权利要求1的设备，其中所述谐波是二次谐波，f₁与f₂之频率比为2∶1。

3.按照权利要求1的设备，其中所述相干光输出光束的波长为λ，相对于参考信号而言，或所述波f₁的基波相位，或所述波f₂的二次谐波相位，在每一λ上相位改变180°四次，其中所述去卷积装置包括：

相位正交检测装置，它连接到所述测量装置，用于检测每一λ/4上或所述基波，或所述二次谐波的相位变化，并根据所述相位正交信息和幅度信息获得所述目标位置的信息。

4.按照权利要求3的设备，其中在每一λ上四个不同相位逻辑状态出现在所述基波与所述二次谐波之间，这些波在每一λ上具有可重复的图形，其中所述相位正交检测装置对于每个所述测得的功率随时间变化关系贮存不同的相位逻辑状态，它还包括：

目标运动检测装置，用于比较两个或多个顺序测量之间所述不同的相位逻辑状态，以确定所述目标运动的方向和速度。

5.按照权利要求1的设备，其中两个波f₁和f₂是由具有相位φS₁和φS₂的电子调制信号S₁和S₂产生的光波，具有相位Ф2S₂的参考信号2S₂一直不断地产生出来，测量所述复合调制输出光束功率的所述测量装置是光电二极管，此光电二极管产生相位的ФR₁的输出信号第一分量R₁，它对应于f₁的基波，还产生相位为Ф2R₂的输出信号第二分量2R₂，它对应于f₂的二次谐波，其中所述相位正交检测装置包括比较器，它比较φR₁-ФS₁和比较Ф2R₂-Ф2S₂，其中或ФR₁-ФS₁，或Ф2R₂-Ф2S₂，在每一λ/4上改变180°。

6.按照权利要求1的设备，其中产生稳定谐振腔激光器输出光束的所述装置包括两个匹配激光器中的一个，所述接收激光腔装置包括两个匹配激光器中第二个。

7.按照权利要求6的设备，其中所述两个匹配激光器是二极管激光器。

8.按照权利要求1的设备，其中f₁的频率等于f₂的频率。