【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光测距，具体地涉及一种激光扫频干涉测距方法、装置及系统。
技术介绍
1、激光测距技术是集激光器、数字信号处理、精密控制等多学科为一体的高精度距离测量技术。随着工业和制造业的飞速发展，激光测距系统的发展更加倾向于集成化、便携式、自动化、小型化和轻型化。以激光器为基础的光学测距技术方向主要分为绝对距离测量和相对距离测量。绝对距离测量方法直接测量目标到任一点之间的距离，被测目标不要求沿着导轨连续运动。
2、激光频率扫描干涉绝对距离测量的原理是，基于迈克尔逊干涉光路，对激光器输出频率做调制，参考光路和测量光路的传播距离不变，即被测距离为绝对距离，激光频率的变化导致干涉信号的相位或拍频信息发生变化，由此计算被测绝对距离。现有的绝对距离测量方法中，脉冲飞行时间法操作简单，对激光器性能要求不高，但测距精度较低；相位法对反射光的能量要求较高，较高精度的测量需要依赖合作目标；多波长干涉法的测距精度取决于合成波长，对激光器要求较高，高精度的距离测量会大大增加测量成本，且测量步骤较为复杂，测量速率较低；飞秒光学频率梳作为高精度的时钟基准，可以提高脉冲飞行时间法的测距精度，但电子器件的性能限制其应用；基于飞秒光学频率梳的绝对距离测量是一种高精度测量方法，但该方法测量成本较高，不适用于一般工业等应用场合。扫频干涉法相较于脉冲飞行时间法而言测量精度高；相较于相位法而言无需合作目标；相较于多波长干涉法而言系统复杂度较低；相较于飞秒光学频率梳方法而言测量成本低，应用场合更广泛。
3、激光扫频干涉绝对测距系统中，可调谐半导
4、目前为止，研究者补偿扫频非线性的方法主要为两个方面：一是波长实时测量，二是对干涉测距信号进行重采样分析。波长实时测量方面研究主要有：
5、(一)利用光学频率梳校准激光器瞬时频率。
6、(二)采用氰化氢hcn气体的吸收光谱特征为扫频干涉测距系统辅助干涉仪光程的在位快速标定提供了稳定、精确的光频参考。
7、(三)基于多模干涉仪mmi耦合器和多波段马赫-曾德尔干涉仪mzi的波长测量装置可用于波长实时测量。
8、但是，基于现有方案实现距离测量其准确性还有待提高。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种激光扫频干涉测距方法、装置及系统，进一步的提高激光测距的准确性。
2、本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术第一方面公开一种激光扫频干涉测距方法，包括以下步骤：
4、获取该辅助干涉信号中的第一明暗变化次数δn0，所述辅助干涉信号由辅助干涉仪产生；
5、根据所述辅助干涉仪的光程差l0和所述第一明暗变化次数δn0计算得到频率扫描量δν；
6、获取被测干涉信号在频率扫描量δν下的第二明暗变化次数δn，所述被测干涉信号由主干涉仪产生；
7、根据所述频率扫描量δν和第二明暗变化次数δn计算得到被测距离。
8、本专利技术第二方面公开一种激光扫频干涉测距装置，包括依次通信连接的存储器和控制器，所述存储器上存储有计算机程序，所述控制器用于读取所述计算机程序，执行第一方面中所述的一种激光扫频干涉测距方法。
9、本专利技术第三方面公开一种激光扫频干涉测距系统，包括：
10、可调谐半导体激光器；
11、准直扩束部件，所述准直扩束部件用于对所述可调谐半导体激光器的出射光进行匀光和准直；
12、第一分光元件，所述第一分光元件用于将所述准直扩束部件输出光分为两路输出；
13、主干涉仪，所述主干涉仪用于对所述第一分光元件的一路输出信号进行处理得到被测干涉信号；
14、辅助干涉仪，所述辅助干涉仪用于对对所述第一分光元件的另一路输出信号进行处理得到辅助干涉信号；
15、激光扫频干涉测距装置，所述激光扫频干涉测距装置第一方面中所述的激光扫频干涉测距装置。
16、本专利技术与现有技术相比，至少具有以下优点和有益效果：
17、本专利技术通过设置一辅助干涉仪和一主干涉仪，辅助干涉仪的光程差恒定，进而仅需获得辅助干涉仪和主干涉仪的明暗变化次数，即可实现距离测量，且测量精度高。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种激光扫频干涉测距方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.一种激光扫频干涉测距装置，包括依次通信连接的存储器和控制器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述控制器用于读取所述计算机程序，执行权利要求1中所述的一种激光扫频干涉测距方法。
3.一种激光扫频干涉测距系统，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的一种激光扫频干涉测距系统，其特征在于：所述可调谐半导体激光器(1)在三角波电压的控制下运行，且三角波电压幅值的控制是非自动连续的。
5.根据权利要求3所述的一种激光扫频干涉测距系统，其特征在于，所述主干涉仪包括：
6.根据权利要求3所述的一种激光扫频干涉测距系统，其特征在于：所述辅助干涉仪包括：
7.根据权利要求6所述的一种激光扫频干涉测距系统，其特征在于：所述第三分光元件(15)为偏振分光棱镜。
8.根据权利要求3所述的一种激光扫频干涉测距系统，其特征在于：所述第一分光元件(3)为分光平片、宽带分光棱镜、单波长分光棱镜或者偏振分光棱镜。
【技术特征摘要】
1.一种激光扫频干涉测距方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.一种激光扫频干涉测距装置，包括依次通信连接的存储器和控制器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述控制器用于读取所述计算机程序，执行权利要求1中所述的一种激光扫频干涉测距方法。
3.一种激光扫频干涉测距系统，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的一种激光扫频干涉测距系统，其特征在于：所述可调谐半导体激光器(1)在三角波电压的控制下运行，且三角波电压幅值的控制是非...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈晶晶，郭睿，叶壮，
申请(专利权)人：成都航空职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。