[实用新型]一种集成参考光路稳定系统的调频连续波激光测距装置

摘要

本实用新型公开了一种集成参考光路稳定系统的调频连续波激光测距装置。现有调频连续波激光测距系统测距基准容易受到外界振动影响。本实用新型包括外腔式可调谐激光器、测量干涉系统、氦氖激光器和辅助干涉系统；外腔式可调谐激光器产生1540nm～1550nm的连续激光；氦氖激光器产生632nm的单模激光；测量干涉系统包括第二耦合器、第一环形器、第一准直透镜、第一光电探测器和第三耦合器；辅助干涉系统中设置一套光程差补偿的反馈控制系统，包括声光调制器、调频信号源、相位探测器、光电探测器、压电微动平台、压电控制器、伺服控制器和平面反射镜。本实用新型用于消除延时光纤长度受外界振动而变化的影响，从而提高测距精度。

主权项

1.一种集成参考光路稳定系统的调频连续波激光测距装置，包括外腔式可调谐激光器、测量干涉系统、氦氖激光器和辅助干涉系统，其特征在于：所述的外腔式可调谐激光器产生波长调制范围为1540nm～1550nm的连续激光；所述的氦氖激光器产生波长为632nm的单模激光；外腔式可调谐激光器发射的激光经过第一耦合器分为A、B两路；所述的测量干涉系统包括第二耦合器、第一环形器、第一准直透镜、第一光电探测器和第三耦合器；A路激光经过第二耦合器分为两路光，一路光依次经过第一环形器和第一准直透镜后打到目标棱镜并原路返回进入第一环形器，然后从第一环形器射出与另外一路光汇成一束进入第三耦合器；第三耦合器射出的激光束由激光探测范围为1540nm～1550nm的第一光电探测器探测，并在第一光电探测器表面发生干涉；所述的辅助干涉系统包括第四耦合器、第五耦合器、低通滤波器、相位探测器、第三光电探测器、声光调制器、第二准直透镜、平面反射镜、压电微动平台、压电控制器和伺服控制器；B路激光与氦氖激光器发射的单模激光汇成一束进入第四耦合器，然后经第五耦合器分成C、D两路，C路激光进入延时光纤，D路激光依次进入第二环形器和第二准直透镜后打到平面反射镜，并原路返回进入第二环形器，接着经过由调频信号源驱动的声光调制器，产生与调频信号源相等频率的频移，使得C、D两路中的632nm激光产生固定频差；延时光纤出来的C路激光与声光调制器出来的D路激光汇合为一束进入第六耦合器再分为E、F两路光；E路光经过滤波片，再由激光探测范围为1540nm～1550nm的第二光电探测器进行探测，E路光中1540nm～1550nm波长的激光在第二光电探测器表面发生干涉；F路光由激光探测波长为632nm的第三光电探测器进行探测，632nm激光束中的两路差频激光在第三光电探测器表面发生干涉，产生拍频信号；相位探测器对632nm激光的拍频信号与调频信号源的原始信号两者的相位进行比较，再将比较后的信号通过低通滤波器输入至伺服控制器，伺服控制器控制压电控制器驱动压电微动平台，压电微动平台带动平面反射镜改变与第二准直透镜的距离，从而改变D路激光的光程大小，补偿C、D两路的光程差变化；采集系统接收测量干涉系统的第一光电探测器上的拍频信号，并接收B路辅助干涉系统的第二光电探测器上的拍频信号。