[发明专利]微扭转镜光电检测系统及方法

摘要

本发明公开了一种微扭转镜光电检测系统及方法，包括固定框，该固定框内设置有微扭转镜和激光器，该微扭转镜和激光器的相对位置固定，在固定框上设置有第一光电探测器，该第一光电探测器设置在微扭转镜的扫描路径内，当激光器出射的激光光线经微扭转镜反射后，扫描经过第一光电探测器时，第一光电探测器捕捉到微扭转镜的位置信号，并借此计算微扭转镜振动的幅值和相位，本发明将光电探测器安装在微扭转镜的正面，且仅设置一个光电探测器，即可同时计算微扭转镜振动的幅值和相位，大大简化了结构，且发明效果并未减少。

主权项

1.一种微扭转镜光电检测系统的检测方法，其特征在于，所述微扭转镜光电检测系统，包括：包括固定框(11)，该固定框(11)内设置有微扭转镜(14)和激光器(15)，该微扭转镜(14)和激光器(15)的相对位置固定，在所述固定框上设置有第一光电探测器(13)，当激光器(15)出射的激光光线经微扭转镜反射后，扫描经过第一光电探测器(13)时，第一光电探测器捕捉到微扭转镜的位置信号，并借此计算微扭转镜振动的幅值和相位；在所述固定框(11)上设置有透光区(12)，该透光区(12)以外的部分为不透光材质，所述第一光电探测器(13)设置在透光区和不透光区的交界位置；固定框(11)上装配有封盖；所述固定框(11)上进一步设置有用于抵消因封盖在固定框上的装配及微扭转镜和激光器的安装所引起的微扭转镜幅值偏差的第二光电探测器，第一光电探测器和第二光电探测器均布置在微扭转镜的扫描路径上；所述检测方法，包括以下步骤：以第一光电探测器或第二光电探测器产生的两相邻脉冲信号中首个脉冲信号产生的时刻点为计时起始点，且第一光电探测器或第二光电探测器产生的两相邻脉冲信号的时间间隔小于T/2；当激光器射出的光经微扭转镜反射，扫描经过第一和第二光电探测器时，光电探测器捕捉到微扭转镜的位置信号，然后借此位置信号计算微扭转镜振动的幅值和相位，具体算法为：取微扭转镜的一个振动周期T，t₁时刻和t₂时刻，微扭转镜反射的光线经过第一光电探测器，此时微扭转镜的位置幅值为d₁，第一光电探测器捕捉到微扭转镜反射光扫描经过的信号，并产生脉冲信号；t₃时刻和t₄时刻，微扭转镜反射的光线经过第二光电探测器，此时微扭转镜的位置幅值为d₂，第二光电探测器捕捉到微扭转镜反射光扫描经过的信号，并产生脉冲信号；考虑装配误差，装配过程中把第一光电探测器和第二光电探测器装配到固定框封盖上各自的位置偏差带来的微扭转镜振动幅值偏差为Δ₁和Δ₂，设封盖与固定框之间的装配误差以及微扭转镜、激光器装配误差带来的微扭转镜振动幅值总偏差为Δ，则微扭转镜的振动幅值A₀为：其中，Δt₁＝t₂‑t₁，Δt₂＝t₄‑t₃；微扭转镜的初相位为：其中，T_d时刻微扭转镜处于平衡位置，且