專利名稱：一種高效率激光干涉光路系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉屬于激光干涉測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種基于多普勒效應(yīng)的高效率激光干涉光路系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
到目前為止，基于多普勒效應(yīng)的激光干涉測(cè)量技術(shù)是精度最高的位移、速度、加速度的測(cè)量技術(shù)。該測(cè)量技術(shù)是利用兩束光干涉原理測(cè)量，其計(jì)量單位為光波波長(zhǎng)，因此可以達(dá)到很高的精度。另外，激光測(cè)量為非接觸測(cè)量，可以不破壞被測(cè)物體的原有特性，是一種具有生物保護(hù)特性的測(cè)量。但是，功率密度較大的激光對(duì)生命體有影響，為了避免這種高功率帶來(lái)的傷害，盡量提高干涉光的利用效率，從而降低激光功率是一種可行有效的方法。在現(xiàn)有的干涉光路系統(tǒng)中，由于光源不具有窄線寬及線偏振的特性，在測(cè)量光與參考光分光的過(guò)程中，依據(jù)光的可逆特性，光利用率至少要損失一半的光功率，因此為達(dá)到一個(gè)好的干涉效果，勢(shì)必要使激光功率達(dá)到一定的功率值。另外，由于不采用線偏振光及偏振光學(xué)元件，使得干涉時(shí)的測(cè)量光與參考光不再是單一的參考反射面與測(cè)量反射面的反射光，因此干涉光強(qiáng)變化不具有最大的干涉測(cè)量特性，不利于保證干涉光信號(hào)強(qiáng)度足夠的前提下提聞激光功率。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高效率激光干涉光路系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為—種高效率激光干涉光路系統(tǒng)，窄線寬線偏振激光器產(chǎn)生的線偏振光經(jīng)偏振分光棱鏡I后分為測(cè)量光和參考光，測(cè)量光經(jīng)1/4波片I后形成圓偏振光由反射面I反射回來(lái)再次經(jīng)1/4波片I后形成線偏振光I，參考光經(jīng)1/4波片II后形成圓偏振光由反射面II反射回來(lái)再次經(jīng)1/4波片II后形成線偏振光II，線偏振光I和線偏振光II于偏振分光棱鏡I上合束成一束兩個(gè)相互垂直的線偏振光III，線偏振光III經(jīng)偏振分光棱鏡II后分成線偏振光IV和線偏振光V，線偏振光IV經(jīng)1/2波片成為與線偏振光V振動(dòng)方向相同的線偏振光VI，線偏振光VI和線偏振光V相交合束產(chǎn)生干涉。上述高效率激光干涉光路系統(tǒng)，所述線偏振光VI經(jīng)反射面II變向90°和線偏振光V平行且對(duì)稱地射入凸透鏡會(huì)聚相交產(chǎn)生干涉。上述高效率激光干涉光路系統(tǒng)，所述線偏振光V經(jīng)反射面II變向90°和線偏振光VI平行且對(duì)稱地射入凸透鏡會(huì)聚相交產(chǎn)生干涉。上述高效率激光干涉光路系統(tǒng)，所述干涉的光強(qiáng)變化信號(hào)通過(guò)光電探測(cè)器捕獲。上述高效率激光干涉光路系統(tǒng)，所述反射面I為平面鏡、反射棱鏡或金屬拋光面，所述反射面II為平面鏡、反射棱鏡或金屬拋光面。上述高效率激光干涉光路系統(tǒng)，所述線偏振光VI和線偏振光V的振動(dòng)方向和頻率均相同。測(cè)量光與參考光均為線偏振光，并且偏振方向相互垂直，因此可獨(dú)立傳播，既有利于提高光的隔離程度又有利于提高光利用率。提高干涉光的利用效率，可以得到較強(qiáng)的干涉測(cè)量信號(hào)，減小激光功率，可以避免較大激光功率密度對(duì)生命體帶來(lái)的傷害，起到保護(hù)作用。以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明圖I為本實(shí)用新型的工作原理圖。圖中I線偏振激光器，2偏振分光棱鏡，3反射鏡II，4 1/4波片II，5 1/4波片I，6反射鏡I，7偏振分光棱鏡II，8凸透鏡，9光電探測(cè)器，10 1/2波片，11反射鏡。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，一種高效率激光干涉光路系統(tǒng)，其工作原理如下窄線寬線偏振激光·器I產(chǎn)生的線偏振光經(jīng)偏振分光棱鏡I 2后分為測(cè)量光和參考光,測(cè)量光和參考光的傳播方向垂直。測(cè)量光經(jīng)1/4波片I 5后形成圓偏振光由反射面I 6反射回來(lái)再次經(jīng)1/4波片
I5后形成線偏振光I，參考光經(jīng)1/4波片II 4后形成圓偏振光由反射面II 3反射回來(lái)再次經(jīng)1/4波片II 4后形成線偏振光II，線偏振光I和線偏振光II于偏振分光棱鏡I 2上合束成一束兩個(gè)相互垂直的線偏振光III，線偏振光III經(jīng)偏振分光棱鏡II 7后分成線偏振光IV和線偏振光V，線偏振光IV經(jīng)1/2波片10成為與線偏振光V振動(dòng)方向相同的線偏振光VI，線偏振光VI和線偏振光V相交合束產(chǎn)生干涉。上述中，線偏振光I和線偏振光II于偏振分光棱鏡I 2上會(huì)合合束，是為了起到光路隔離的作用。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，線偏振光VI和線偏振光V相交干涉的方式很多，任何能夠?qū)⑺鼈兒鲜钠骷?，現(xiàn)列舉以下兩種方式第一種方式所述線偏振光VI經(jīng)反射面II變向90°和線偏振光V平行且對(duì)稱地射入凸透鏡會(huì)聚相交產(chǎn)生干涉。第二種方式所述線偏振光V和線偏振光VI經(jīng)光纖器件耦合產(chǎn)生干涉。上述干涉的光強(qiáng)變化信號(hào)通過(guò)光電探測(cè)器9捕獲，干涉光典型的測(cè)量方式可以是被光電探測(cè)器9直接捕獲干涉光強(qiáng)變化信號(hào)，利用多普勒效應(yīng)對(duì)信號(hào)處理從而實(shí)現(xiàn)位移、速度、加速度的測(cè)量。具體地，所述反射面I為平面鏡、反射棱鏡或金屬拋光面,所述反射面II為平面鏡、反射棱鏡或金屬拋光面。反射面的選擇應(yīng)能夠保證光信號(hào)偏振特性不發(fā)生較大變化。偏振光VI和線偏振光V產(chǎn)生干涉的條件是所述線偏振光VI和線偏振光V的振動(dòng)方向和頻率均相同。
權(quán)利要求1.一種高效率激光干涉光路系統(tǒng)，其特征在于窄線寬線偏振激光器產(chǎn)生的線偏振光經(jīng)偏振分光棱鏡I后分為測(cè)量光和參考光，測(cè)量光經(jīng)1/4波片I后形成圓偏振光由反射面I反射回來(lái)再次經(jīng)1/4波片I后形成線偏振光I，參考光經(jīng)1/4波片II后形成圓偏振光由反射面II反射回來(lái)再次經(jīng)1/4波片II后形成線偏振光II，線偏振光I和線偏振光II于偏振分光棱鏡I上合束成一束兩個(gè)相互垂直的線偏振光III，線偏振光III經(jīng)偏振分光棱鏡II后分成線偏振光IV和線偏振光V，線偏振光IV經(jīng)1/2波片成為與線偏振光V振動(dòng)方向相同的線偏振光VI，線偏振光VI和線偏振光V相交合束產(chǎn)生干涉。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高效率激光干涉光路系統(tǒng)，其特征在于所述線偏振光VI經(jīng)反射面II變向90°和線偏振光V平行且對(duì)稱地射入凸透鏡會(huì)聚相交產(chǎn)生干涉。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高效率激光干涉光路系統(tǒng)，其特征在于所述線偏振光V經(jīng)反射面II變向90°和線偏振光VI平行且對(duì)稱地射入凸透鏡會(huì)聚相交產(chǎn)生干涉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的高效率激光干涉光路系統(tǒng)，其特征在于所述干涉的光強(qiáng)變化信號(hào)通過(guò)光電探測(cè)器捕獲。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的高效率激光干涉光路系統(tǒng)，其特征在于所述反射面I為平面鏡、反射棱鏡或金屬拋光面，所述反射面II為平面鏡、反射棱鏡或金屬拋光面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的高效率激光干涉光路系統(tǒng)，其特征在于所述線偏振光VI和線偏振光V的振動(dòng)方向和頻率均相同。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種高效率激光干涉光路系統(tǒng)，窄線寬線偏振激光器產(chǎn)生的線偏振光經(jīng)偏振分光棱鏡Ⅰ后分為測(cè)量光和參考光，測(cè)量光經(jīng)1/4波片Ⅰ后形成圓偏振光由反射面Ⅰ反射回來(lái)再次經(jīng)1/4波片Ⅰ后形成線偏振光Ⅰ，參考光經(jīng)1/4波片Ⅱ后形成圓偏振光由反射面Ⅱ反射回來(lái)再次經(jīng)1/4波片Ⅱ后形成線偏振光Ⅱ，線偏振光Ⅰ和線偏振光Ⅱ于偏振分光棱鏡Ⅰ上合束成一束兩個(gè)相互垂直的線偏振光Ⅲ，線偏振光Ⅲ經(jīng)偏振分光棱鏡Ⅱ后分成線偏振光Ⅳ和線偏振光Ⅴ，線偏振光Ⅳ經(jīng)1/2波片成為與線偏振光Ⅴ振動(dòng)方向相同的線偏振光Ⅵ，線偏振光Ⅵ和線偏振光Ⅴ相交合束產(chǎn)生干涉。
文檔編號(hào)G01B11/02GK202770409SQ20122047081
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者陶小凱, 李明 申請(qǐng)人:山東神戎電子股份有限公司