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线性调频多光束激光外差二次谐波法测量入射角度的装置及方法制造方法及图纸

技术编号:10252790 阅读:244 留言:0更新日期:2014-07-24 13:56
线性调频多光束激光外差二次谐波法测量入射角度的装置及方法,属于光学领域,本发明专利技术为解决现有测角技术不能达到高准确度角度测量的要求的问题。本发明专利技术包括线性调频激光器、两个反射镜、平面标准镜、会聚透镜、光电探测器、滤波器、前置放大器、A/D转换电路和DSP微处理器;打开线性调频激光器,使线性调频线偏振光依次经过两块反射镜后斜入射到平面标准镜上,经平面标准镜前表面透射的光被平面标准镜的后表面反射后与经过平面标准镜前表面反射的光一起被会聚透镜会聚到光电探测器的光敏面上,最后经光电探测器的光电转换后的电信号经过滤波器、前置放大器、A/D转换电路和DSP微处理器后得到待测的参数信息:平面标准镜的入射角度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】,属于光学领域,本专利技术为解决现有测角技术不能达到高准确度角度测量的要求的问题。本专利技术包括线性调频激光器、两个反射镜、平面标准镜、会聚透镜、光电探测器、滤波器、前置放大器、A/D转换电路和DSP微处理器;打开线性调频激光器,使线性调频线偏振光依次经过两块反射镜后斜入射到平面标准镜上,经平面标准镜前表面透射的光被平面标准镜的后表面反射后与经过平面标准镜前表面反射的光一起被会聚透镜会聚到光电探测器的光敏面上,最后经光电探测器的光电转换后的电信号经过滤波器、前置放大器、A/D转换电路和DSP微处理器后得到待测的参数信息:平面标准镜的入射角度。【专利说明】
本专利技术涉及,属于光学领域。
技术介绍
精密角度测量是工程领域一直需要面对和解决的问题。随着科学技术的发展,角度测量设备和测量方法不断的推陈出新,如码盘、永磁同步电机、激光扫描仪、感应同步器、空间傅里叶光谱仪和四象限探测器测角等高准确度测角器件及利用这些器件开发的测角设备的大量应用,为工程设计和检测人员提供了大量角度测量问题的解决办法。测角方法包括CCD光学测角法、PIP干涉测量法、成像式光栅自准直测角法、基于莫尔条纹的自准直测角法等。利用这些方法一般都不能达到高准确度角度测量的要求。
技术实现思路
本专利技术目的是为了解决现有测角技术不能达到高准确度角度测量的要求的问题,提供了一种。本专利技术所述线性 调频多光束激光外差二次谐波法测量入射角度的装置,它包括线性调频激光器、第一反射镜、第二反射镜、平面标准镜、会聚透镜、光电探测器、滤波器、前置放大器、Α/D转换电路和DSP微处理器;线性调频激光器发出线性调频线偏振光,所述线性调频线偏振光经第一反射镜和第二反射镜两次反射后,以Θ ^角入射至平面标准镜;经平面标准镜前表面透射的光束在平面标准镜内、经平面标准镜的后表面和前表面多次反射后获得多束反射光,该多束反射光经平面标准镜的前表面透射之后与经平面标准镜前表面反射后的光束均通过会聚透镜会聚到光电探测器的光敏面上;光电探测器的电信号输出端与滤波器的输入端相连;滤波器的输出端与前置放大器的输入端相连;前置放大器的输出端与Α/D转换电路的模拟信号输入端相连;Α/D转换电路的数字信号输出端与DSP微处理器的数据输入端相连,由DSP微处理器处理数据来获取入射至平面标准镜的光束的入射角θ。。所述线性调频多光束激光外差二次谐波法测量入射角度的装置的方法包括以下步骤:步骤一、线性调频激光器发出线性调频线偏振光两次反射后,以Θ ^角入射至平面标准镜;步骤二、获取入射至光电探测器的光束的总光场Ε? (t):Es (t) = E1 (t)+E2(t)+...+Em(t), m 为大于或等于的正整数;其中=E1U)为光束经平面标准镜前表面反射后的反射光场,且按公式【权利要求】1.线性调频多光束激光外差二次谐波法测量入射角度的装置,其特征在于,它包括线性调频激光器(I)、第一反射镜(2)、第二反射镜(3)、平面标准镜(4)、会聚透镜(5)、光电探测器(6)、滤波器(7)、前置放大器⑶、Α/D转换电路(9)和DSP微处理器(10); 线性调频激光器(I)发出线性调频线偏振光,所述线性调频线偏振光经第一反射镜(2)和第二反射镜(3)两次反射后,以Qtl角入射至平面标准镜(4);经平面标准镜(4)前表面透射的光束在平面标准镜(4)内、经平面标准镜(4)的后表面和前表面多次反射后获得多束反射光,该多束反射光经平面标准镜(4)的前表面透射之后与经平面标准镜(4)前表面反射后的光束均通过会聚透镜(5)会聚到光电探测器(6)的光敏面上; 光电探测器(6)的电信号输出端与滤波器(7)的输入端相连; 滤波器(7)的输出端与前置放大器(8)的输入端相连; 前置放大器(8)的输出端与Α/D转换电路(9)的模拟信号输入端相连; A/D转换电路(9)的数字信号输出端与DSP微处理器(10)的数据输入端相连,由DSP微处理器(10)处理数据来获取入射至平面标准镜(4)的光束的入射角θ。。2.基于权利要求1所述线性调频多光束激光外差二次谐波法测量入射角度的装置的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤: 步骤一、线性调频激光器(I)发出线性调频线偏振光两次反射后,以Qtl角入射至平面标准镜⑷; 步骤二、获取入射至光电探测器(6)的光束的总光%ΕΣα):Es (t) = E1 (t) +E2 (t) +...+Em (t), m 为大于或等于 2 的正整数; 其中=E1 (t)为光束经平面标准镜(4)前表面反射后的反射光场,且按公式 【文档编号】G01C1/00GK103940404SQ201410206029【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日 【专利技术者】李彦超, 高扬, 杨九如, 冉玲苓, 柳春郁, 杨瑞海, 杜军, 丁群, 王春晖, 马立峰, 于伟波 申请人:黑龙江大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
线性调频多光束激光外差二次谐波法测量入射角度的装置,其特征在于,它包括线性调频激光器(1)、第一反射镜(2)、第二反射镜(3)、平面标准镜(4)、会聚透镜(5)、光电探测器(6)、滤波器(7)、前置放大器(8)、A/D转换电路(9)和DSP微处理器(10);线性调频激光器(1)发出线性调频线偏振光,所述线性调频线偏振光经第一反射镜(2)和第二反射镜(3)两次反射后,以θ0角入射至平面标准镜(4);经平面标准镜(4)前表面透射的光束在平面标准镜(4)内、经平面标准镜(4)的后表面和前表面多次反射后获得多束反射光,该多束反射光经平面标准镜(4)的前表面透射之后与经平面标准镜(4)前表面反射后的光束均通过会聚透镜(5)会聚到光电探测器(6)的光敏面上;光电探测器(6)的电信号输出端与滤波器(7)的输入端相连;滤波器(7)的输出端与前置放大器(8)的输入端相连;前置放大器(8)的输出端与A/D转换电路(9)的模拟信号输入端相连;A/D转换电路(9)的数字信号输出端与DSP微处理器(10)的数据输入端相连,由DSP微处理器(10)处理数据来获取入射至平面标准镜(4)的光束的入射角θ0。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李彦超高扬杨九如冉玲苓柳春郁杨瑞海杜军丁群王春晖马立峰于伟波
申请(专利权)人:黑龙江大学
类型:发明
国别省市:黑龙江;23

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