[发明专利]基于Zeeman－双折射双频激光器的光回溃测距仪

摘要

基于Zeeman－双折射双频激光器的光回溃测距仪属于激光测距技术领域。其特征在于，该测距仪由光源，测量部分和信号处理3个部分组成。测量过程中，通过激光器腔调谐实现激光器内腔模式的变换，同时对激光器进行光回溃信号的探测。激光器工作在双纵模时的光强调制深度与工作在单模时的光强调制深度的差别与外腔长有关。当外腔长为激光器腔长整数倍时，该调制深度差别最小；而当外腔长逐渐偏离激光器腔长整数倍时，该调制深度差别逐渐变大。本发明利用该特性来确定外腔反射镜位置而实现距离测量。本发明所设计的光回溃测距仪是一种结构紧凑简单紧凑，并且无需控制光回溃水平的激光测距仪。

主权项

1.基于Zeeman-双折射双频激光器的光回溃测距仪，其特征在于，含有光源部分、测量部分和信号处理部分，其中，光源部分，是一个小频差的双频激光器，该双频激光器包括：激光增益管，内部充有HeNe混合气体；尾光输出镜，位于所述激光增益管的尾光输出侧；增透窗片，位于所述激光增益管的主输出光一侧；机械式应力施加装置，沿垂直于激光增益管轴的方向安装，用于对增透窗片施加一个应力；主光束输出镜，位于增透窗片的主输出光出射侧，输出两正交偏振光，即平行光和垂直光；横向磁场发生器，位于与所述激光增益管的轴向平行的两侧，用于向激光增益管施加平行或垂直于上述应力方向的横向磁场；驱动部件(7)，固定在尾光输出镜上，用于驱动尾光输出镜运动，实现腔调谐；测量部分，有一个固定在待测物体上的驱动部件(9)，在所述驱动部件(9)上固定一个反射镜，所述反射镜被驱动沿着激光器主光束出射的方向运动，使入射到待测物体上的两束正交的偏振光被反射回激光器谐振腔分别与腔内的两束正交的偏振光混合，引起两束正交的偏振光各自的光强波动；信号处理部分，包括：Wollaston棱镜，位于尾光输出镜的另一侧，用于将两束正交的偏振光分开；两个光电探测器，位于Wollaston棱镜的另一侧，用来检测Wollaston棱镜所分开的两束正交的偏振光光强的变化；信号处理装置，为具有信号采集，分析以及显示功能的计算机，用于对上述光电探测器接受的信号进行处理，求得光强调制深度以计算出待测物体距离光源的距离。