[发明专利]一种光子计数激光干涉测距方法

权利要求书

1.一种光子计数激光干涉测距方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

1）将待测距物体表面作为激光干涉仪的第一反射镜面，使用多波长激光光源作为所述激光干涉仪的光源；使用所述激光干涉仪依次采用n种不同波长的激光对所述待测距物体进行测距，通过测量得到所述激光干涉仪采用波长为λ_k的激光时所述激光干涉仪的激光干涉仪相位差φ_k，其中n为大于或等于2的正整数，k为大于0且小于等于n的正整数；

2）将激光三角测距模块朝向所述待测距物体的反射面，使用所述激光干涉仪以及所述激光三角测距模块采用激光三角测距的方式测量所述待测距物体的低精度距离D'；

3）使用各种波长的激光对应的激光干涉仪相位差以及所述低精度距离D'计算所述待测距物体的高精度距离D；

其中，测量所述激光干涉仪采用波长为λ_k的激光时所述激光干涉仪的激光干涉仪相位差φ_k具体包括以下步骤：调节所述多波长激光光源使其输出波长为λ_k的激光，所述激光经过所述激光干涉仪的分光镜分为测量臂光束和参考臂光束；所述测量臂光束经过所述待测距物体反射后返回所述分光镜，同时所述参考臂光束经过所述激光干涉仪的第二反射镜的反射后返回所述分光镜；所述分光镜将返回的所述测量臂光束以及所述参考臂光束汇聚合成为干涉光束，所述干涉光束射向单光子探测器，所述单光子探测器用于对所述干涉光束的光子进行计数；所述第二反射镜安装在位置调节装置上；测量过程中，首先使用所述单光子探测器测量反射光束的光子计数K，随后使用所述位置调节装置调整所述第二反射镜的位置，在调节过程中，测量所述反射光束的最大光子计数K_MAX和最小光子计数K_MIN；激光干涉仪相位差φ_k的计算公式如下所示：

，

其中，cos^-1为反余弦函数。

2.根据权利要求1所述的一种光子计数激光干涉测距方法，其特征在于所述激光三角测距模块为CCD相机或CMOS相机；测量所述待测距物体的低精度距离D'的过程中，所述测量臂光束经过所述待测距物体漫反射后，部分测量臂光束射向所述激光三角测距模块；所述激光三角测距模块依据其自身的位置、所述测量臂光束的位置以及所述激光三角测距模块接收到的光信号计算所述待测距物体的低精度距离D'。

3.根据权利要求1所述的一种光子计数激光干涉测距方法，其特征在于所述第二反射镜与所述分光镜之间设置有衰减片。