[发明专利]激光回馈纳米位移测量装置

摘要

本发明属于激光测量技术领域，其特征是利用632.8nm的He－Ne激光器与外部高反射率的反射镜构成的非准直多重激光回馈系统，外部反射镜固定在被测物体上，当被测物移动时激光强度的波动频率可以达到传统回馈的几到几十倍，即激光强度波动的高阶倍频效应，此时光强的一个波动周期对应于外腔镜与激光器之间的距离变化可以达到纳米量级，测量激光强度变化的周期数，即可以得到被测物体的位移量；当被测物体的移动的方向变化时，激光的偏振态在两个正交方向发生跳变，由此可以判别被测物体的移动方向。该位移测量方法及其实现装置具有结构简单、装配调整容易、测量精度高、成本低的特点。适用于纳米级分辨率位移测量的各种场合。

主权项

1、激光回馈纳米位移测量装置，其特征在于，它是半内腔式的，它含有：非准直多重激光回馈系统，它包括：632.8nm的He-Ne激光器，含有：增益管，内有He、Ne混合气体，比例为7∶1；增透窗片，固定在上述增益管的一端；谐振腔，它包括：第一内腔反射镜，它位于上述增透窗片的另一端；第二内腔反射镜，固定在上述增益管的另一端；激光回馈外腔反射镜，它是一个高反射率的反射镜，它的表面法线与激光束成一个夹角；压电陶瓷，即PZT，它固定在上述激光回馈外腔反射镜上，在输入电压作用下，它推动上述激光回馈外腔反射镜沿激光轴线方向左、右移动；上述增益管、第一内腔反射镜和压电陶瓷各自经固定支架固定在装在罩子内的安装平台上；测量电路，它包括：分光镜，它位于上述第一内腔反射镜的一侧，靠近上述第一内腔反射镜；第一光电探测器，它测量经上述分光镜反射后的激光输出的光强；放大器和计数电路，对上述第一光电探测器的输出经放大后进行脉冲计数；偏振片，它对从上述分光镜透射过来的两正交偏振光进行分离；第二光电探测器，它探测通过偏振片后的激光光强；电压比较器，它的输入端与上述第二光电探测器的输出端相连，当上述激光回馈外腔反射镜朝远离上述激光器的方向移动时，它输出高电平控制上述的计数器进行加计数，反之，作减计数，所述电压比较器和上述第二光电探测器构成上述计数电路和加减控制单元。