[发明专利]位移自传感氦氖激光器系统

摘要

本申请公开了一种位移自传感氦氖激光器系统，包括可动测杆、微位移压电传感器、含直角棱镜折叠腔的氦氖激光器以及数据采集处理单元，氦氖激光器包括直角反射棱镜、直角棱镜腔镜、应力双折射元件、激光增益管、增透窗片和凹面输出腔镜，数据采集处理单元包括偏振分光镜、两个光电探测器、光电转换及放大电路、信号处理电路、高压放大器和显示装置。本申请直角棱镜腔镜与凹面输出腔镜为谐振腔的两腔镜均静止固定，不受可动测杆的影响，系统稳定性高；以直角反射棱镜和直角棱镜腔镜构成折叠腔，增加一个微位移压电传感器，利用系统可溯源到光波长的特性和自校准能力，采用计大数、测小数的方法，大大提高位移自传感氦氖激光器系统的测量分辨率。

主权项

位移自传感氦氖激光器系统，其特征在于，包括可动测杆、微位移压电传感器、含直角棱镜折叠腔的氦氖激光器以及数据采集处理单元；所述可动测杆，其一端与待测物体接触；所述微位移压电传感器，其一端与所述可动测杆的另一端相连接；所述氦氖激光器包括：直角棱镜折叠腔，其用于光线的多次折返并输出单频激光，所述直角棱镜折叠腔包括与所述微位移压电传感器的另一端相连接的直角反射棱镜以及与所述直角反射棱镜平行放置的直角棱镜腔镜，所述直角反射棱镜在所述微位移压电传感器作用下沿所述微位移压电传感器的光轴方向做纳米级移动，所述直角反射棱镜和所述直角棱镜腔镜的反射面均镀有高反射膜；应力双折射元件，其位于所述直角棱镜折叠腔的出光侧，并将所述直角棱镜折叠腔输出的单频激光变成具有两个频率的正交偏振光，所述直角棱镜折叠腔位于所述应力双折射元件的一端；激光增益管，其与所述应力双折射元件同光轴并安装于所述应力双折射元件的另一端；增透窗片，其沿所述激光增益管的光轴方向安装于所述激光增益管的一端，且位于所述应力双折射元件和所述激光增益管之间；凹面输出腔镜，其沿所述激光增益管的光轴方向安装于所述激光增益管的另一端，并输出所述两个频率的正交偏振光；所述数据采集处理单元包括：偏振分光镜，其位于所述凹面输出腔镜的出光侧，并分离从所述凹面输出腔镜输出共束的两正交偏振光；两个光电探测器，接受所述偏振分光镜分开的两束频率不同的正交偏振光；光电转换及放大电路，其两个输入端分别与两个光电探测器的信号输出端相连；信号处理电路，其输入端与所述光电转换及放大电路的信号输出端相连，完成信号处理功能并输出控制信号；高压放大器，其与所述信号处理电路相连，接收所述信号处理电路输出的控制信号以驱动所述微位移压电传感器；显示装置，其与所述信号处理电路相连。