[发明专利]双波长光纤干涉大量程高分辨率位移测量系统

摘要

本发明公开了一种双波长光纤干涉大量程高分辨率位移测量系统，属于光学测量技术领域。所述系统由波长分别为λ1和λ2的两个激光器、两个3dB-耦合器、两个环行器、光纤光栅、两个探测器、自准直透镜、测量反射镜、参考反射镜、压电陶瓷、信号处理电路、A/D转换卡、信号发生器、计算机和结果输出组成；本发明利用合成波干涉信号决定测量系统的测量量程，使得测量量程为合成波波长的二分之一，远远大于现有技术的二分之一光波波长的测量量程，利用单波长干涉信号决定测量系统的测量分辨率，使得测量系统在具有大测量量程的同时仍然具有波长干涉量程的高分辨率的优点。

主权项

一种双波长光纤干涉大量程高分辨率位移测量系统，其特征在于它是由波长分别为λ1和λ2的两个激光器(1和2)、两个3dB-耦合器(3和4)、两个环行器(5和6)、光纤光栅(FBG)、两个探测器(PD1和PD2)、自准直透镜、测量反射镜、参考反射镜、压电陶瓷(PZT)、信号处理电路、A/D转换卡、信号发生器、计算机和结果输出组成；两个波长分别为λ1和λ2的激光器(1和2)发出的光经过第一个3dB-耦合器(3)、第一个环行器(5)和第二个3dB-耦合器(4)后被分为两路，分别到达自准直透镜，经过自准直透镜准直后，变成两束平行光束，分别垂直入射到测量反射镜和参考反射镜上，再由测量反射镜和参考反射镜反射，重新进入光纤迈克尔干涉仪中，在第二个3dB-耦合器(4)相遇并生干涉；一路干涉信号经过第一个环行器(5)后被第一个探测器(PD1)探测，其探测到的是由波长λ1和λ2形成的合成波干涉信号，另一路干涉信号经过第二个环行器(6)后到达光纤光栅(FBG)，由于光纤光栅的布拉格波长与其中一个激光器(2)发出的光的波长λ2相同，波长为λ2的干涉信号就被光纤光栅反射回来，经过第二个环行器(6)后，由第二个探测器(PD2)探测，两个探测器分别并同时探测到的两路信号经过信号处理电路和A/D转换卡后，由计算机同步采样，并由计算机程序进行数据处理后将结果输出。