[发明专利]一种基于外腔调制稳频的激光回馈位移测量方法及系统

摘要

本发明涉及一种基于外腔调制稳频的激光回馈位移测量方法及系统，将压电陶瓷固定在被测目标上，双频激光器将输出的激光沿着激光轴线方向向分光镜和回馈镜传播；驱动电路将三角波电压信号发送到压电陶瓷，压电陶瓷在电压作用下做伸缩运动的同时推动回馈镜做往复运动；启动最小值查询单元在每个驱动周期内查找测量基准点，并将驱动周期内查找的最小值发送到位移显示器显示；稳频控制电路发送稳频信号控制电阻丝对激光增益管进行加热，双频激光器的腔长发生变化，使双频激光器处于稳频状态；测量位移前，对位移显示器进行清零操作；位移测量系统开始进行测量，当被测目标运动完成后，信号处理系统将值发送到最小值查询单元，查找驱动周期内驱动电压为0的值并发送到位移显示器显示。本发明可以广泛应用于位移测量中。

主权项

一种基于外腔调制稳频的激光回馈位移测量方法，它包括以下步骤：1)设置一包括有双频激光器、位移测量系统、回馈外腔和外腔调制稳频系统的激光回馈位移测量系统；所述位移测量系统包括有信号处理系统和位移显示器，所述回馈外腔包括有凹面回馈镜，所述回馈镜的平面一侧固定连接压电陶瓷；所述外腔调制稳频系统包括有驱动电路、稳频控制电路、光电池、分光镜、沃拉斯顿棱镜、最小值查询单元和清零补偿单元，且在所述双频激光器的整个激光增益管外表面周向缠绕有电阻丝；2)将所述压电陶瓷固定在被测目标上，所述双频激光器输出的激光沿着激光轴线方向分别向所述分光镜和回馈镜传播；3)所述驱动电路将周期性三角波电压信号发送到所述压电陶瓷，所述压电陶瓷在电压信号作用下做伸缩运动的同时推动所述回馈镜做往复运动；4)启动所述最小值查询单元在三角波电压的每个驱动周期内查找测量基准点，并将每个驱动周期内查找得到的最小值发送到所述位移显示器进行显示；5)所述稳频控制电路发送稳频信号控制所述电阻丝对激光增益管进行间断性加热，使双频激光器的腔长发生变化，以调节双频激光器处于稳频状态；6)测量位移前，对所述位移显示器进行清零操作，具体操作为：①清零操作时，如果位移显示器显示的数值为0，则不需要进行补偿；②清零操作时，如果位移显示器显示的数值不为0，则启动清零补偿单元调用最小值查询单元进行清零补偿，将位移显示器显示的数值补偿为0；7)位移测量系统开始计数对被测目标进行位移测量，当被测目标运动完成后，信号处理系统将测得的位移值发送到最小值查询单元，查找三角波电压驱动周期内驱动电压为0的位移值，并将此位移值发送到位移显示器中显示。