[发明专利]一种全自动激光干涉观测的方法

摘要

本发明公开了一种全自动激光干涉位移观测的方法，激光干涉仪有测距、水平角和竖直角功能模块，可高效自动进行路基高边坡位移观测，提高测量精度及自动化程度。相对于传统的测量方法，测量人员无需每次观测都架设仪器，消除了架设仪器的整平与对中误差，提高了工作效率，确保了观测的连续性，值得在行业内推广应用。

主权项

1.一种全自动激光干涉观测的方法，激光干涉仪(1)有测距、水平角和竖直角功能模块，其特征在于：采用如下步骤：一、设备架设S1：将激光干涉仪(1)架设在与观测点之间无阻挡的位置确保与待测点通视，整平激光干涉仪(1)的圆气泡和电子气泡；S2：用全站仪测量激光干涉仪(1)架设位置和观测点位置的三维坐标值；S3：对激光干涉仪(1)架设位置与待测点定向并设定方位角；S4：设定激光干涉仪(1)观测的间隔时间；S5：检查并对设备进行测试，确保数据通讯连接顺畅；二、激光测距A1：所述激光干涉仪(1)为双频外差式；A2：沿激光干涉仪(1)发射出激光的方向施加磁场(2)；A3：在塞曼效应作用下，激光干涉仪(1)发射出激光被分裂有一定频率差的左旋偏振光(11)和右旋偏振光(12)，频率分别为f1和f2；A4：左旋偏振光(11)和右旋偏振光(12)经过第一分光器(3)反射后被第一光电探测器与检测器(5)接收，将第一光电探测器与检测器(5)接收的光束(13)定义为参考光束；根据马吕斯定律，在第一光电探测器与检测器(5)的主截面上，左旋偏振光(11)和右旋偏振光(12)的反射光发生拍频，将拍频信号作为参考信号；A5：左旋偏振光(11)和右旋偏振光(12)经第一分光器(3)进入偏振分光器(4)，偏振分光器(4)将两束偏振方向相互垂直的线偏振光分开；A6：频率为f2的右旋偏振光(12)经反射射向固定角偶反射棱镜(6)，频率为f1的左旋偏振光(11)投射向目标角偶反射棱镜(7)；A7：如果测量的目标角偶反射棱镜(7)以一定的速度v位移产生多普勒效应，目标角偶反射棱镜(7)反射出的光束(14)的频率为：f1±Δf，位移的方向确定相加或相减；A8：目标角偶反射棱镜(7)反射出的光束(14)进入偏振分光器(4)时与频率为f2的右旋偏振光(12)重新会合后经转向反射镜(21)被第二光电探测器与检测器(8)接收作为测量光束，在第二光电探测器与检测器(8)的主截面上，目标角偶反射棱镜(7)反射出的光束(14)与频率为f2的右旋偏振光(12)发生拍频，此时的拍频信号作为测量信号；A9：记录得到解调的测量信号Δf；三、激光干涉角度测量B1：激光干涉仪(1)发出的光束经过转向反射镜(21)和第二分光器(22)后分成两束光V1和V2，V1射向第一角锥棱镜(23)，V2经五棱镜(24)后射向第二角锥棱镜(25)，V2经第二角锥棱镜(25)反射回来产生干涉条纹；B2：转动转盘(26)，将第一角锥棱镜(23)和第二角锥棱镜(25)位置调换；B3：记录水平方向干涉条纹移动的距离L1；B4：根据B1‑B3的步骤测量竖直方向的转盘(26)转动后干涉条纹移动的距离L2。