[发明专利]一种双通道正交式干涉仪动镜控制系统

权利要求书

1.一种双通道正交式干涉仪动镜控制系统，其特征在于，所述系统包括双通道干涉仪、相移单元、干涉脉冲处理单元、零位检测单元、音圈电机、DSP电机控制及驱动单元，其中：

所述双通道干涉仪用于在入光口和出光口处获取强度、相位一致的两路激光干涉信号；

所述零位检测单元，用于检测所述双通道干涉仪中动镜的移动原点，作为移动位移的计数零点；具体是在所述动镜的零光程差位置使用槽型光电开关作为零位触发信号，便于双向调整所述动镜的运动位置；

所述音圈电机安装在所述动镜支承框架摆臂的外端，用于驱动所述动镜进行匀速摆动；

所述相移单元、干涉脉冲处理单元和DSP电机控制及驱动单元组成电子学信号处理部分，其中：

所述相移单元，用于将所述双通道干涉仪获取的两路激光干涉信号处理为正交关系，获得相互正交的两路信号，提高位移检测精度；

所述干涉脉冲处理单元，用于对经过所述相移单元处理后的相互正交的两路信号通过异或运算进行倍频处理，提高了位移测量的分辨率，同时也提高了红外干涉信号的采样率；

所述DSP电机控制及驱动单元，用于接收所述零位检测单元发送的零位信号以及所述干涉脉冲处理单元处理后的正交脉冲信号，并以所述零位信号为参考点，对所述正交脉冲信号进行计数以判断动镜当前的位移和速度；再根据预先设置的动镜速度及位移来控制所述音圈电机，驱动所述动镜在一定区间内进行匀速摆动。

2.根据权利要求1所述双通道正交式干涉仪动镜控制系统，其特征在于，所述双通道干涉仪包括分束器BS、第一平面反射镜M1、第二平面反射镜M2、双面反射镜M3、第一直角反射镜RM1、第二直角反射镜RM2、十字弹簧轴承S、第一激光探测器D1、第二激光探测器D2，其中：

参考激光光源L经过分束器BS，被分为反射光L1和透射光L2；

反射光L1依次经过第二平面反射镜M2、双面反射镜M3后入射到第二直角反射镜RM2，使光线在Z轴方向产生一定位置的偏移量；然后再利用第二直角反射镜RM2将光线返回到双面反射镜M3，再经过第二平面反射镜M2反射回到分束器BS；

透射光L2依次经过第一平面反射镜M1、双面反射镜M3后入射到第一直角反射镜RM1，使光线在Z轴方向产生一定位置的偏移量；然后再利用第一直角反射镜RM1将光线返回到双面反射镜M3，再经过第一平面反射镜M1反射回到分束器BS；

所述第一平面反射镜M1、第二平面反射镜M2为双通道干涉仪的动镜，以十字弹簧轴承S为中心摆动，使反射光L1和透射光L2之间产生光程差，具有光程差的反射光L1和透射光L2的两束相干光在分束器BS处汇合形成单色激光干涉光；

由分束器BS将其分为两束单色激光干涉光，并分别入射到第一激光探测器D1和第二激光探测器D2，以获取强度、相位一致的两路激光干涉信号。

3.根据权利要求1所述双通道正交式干涉仪动镜控制系统，其特征在于，所述零位检测单元通过一个槽型光电开关实现，所述槽型光电开关的凹槽与动镜在零光程差状态下摆臂的方向上互相垂直，在摆臂上安装一个挡片，使之恰好通过所述槽型光电开关的凹槽；

当动镜摆动到零光程差位置时，所述槽型光电开关会被触发，将零光程差位置的脉冲信号发送给所述DSP电机控制及驱动单元进行后续处理。