[发明专利]位移测量系统

权利要求书

1.一种位移测量系统，主要包括：

一激光器，用以输出双频激光；

一数据采集及处理单元，用以接收激光器输出的干涉激光并进行数据处理；

其特征在于，进一步包括一回馈单元，所述回馈单元包括一第一反射镜及第二反射镜相对且间隔设置，所述第一反射镜具有一第一表面以直接接收入射激光，所述第一表面的法线与所述入射激光形成一夹角α，所述第二反射镜包括一第三表面及与所述第三表面相对的第五表面，所述第三表面面对所述第一表面且与所述第一表面平行设置，所述第五表面背对所述第一表面设置，所述第五表面远离所述出射激光设置且具有反射膜，并与所述第三表面形成一夹角β，且在远离所述输出激光方向上逐渐靠近所述第三表面，所述第三表面包括一靠近所述入射激光的反射区域及远离所述入射激光的透

射区域，所述反射区域设置有反射膜，所述透射区域设置有增透膜，从激光器入射到回馈单元的激光直接入射到第一反射镜，在第一反射镜与第二反射镜的反射区域之间经多次反射后，从所述透射区域入射到所述第五表面，并经第五表面反射后再沿原路返回所述激光器。

2.如权利要求1所述的位移测量系统，其特征在于，所述α、β以及所述第二反射镜的折射率n₂满足如下关系：

3.如权利要求1所述的位移测量系统，其特征在于，所述夹角α大于等于1度小于等于10度。

4.如权利要求1所述的位移测量系统，其特征在于，所述第二反射镜进一步包括一与所述第三表面相对且平行的第四表面，所述第四表面与所述第五表面相连接，所述第五表面的宽度l₂与所述透射区域的宽度l₁满足如下关系：

其中，d为第二反射镜中第三表面与第四表面之间的距离。

5.如权利要求1所述的位移测量系统，其特征在于，所述第二反射镜透射区域的宽度大于等于10毫米。

6.如权利要求1所述的位移测量系统，其特征在于，所述位移测量系统的分辨率δ为：其中，λ为激光波长，m为入射激光在回馈单元内的往返次数。

7.如权利要求1所述的位移探测系统，其特征在于，第一反射镜的位移Δb通过以下公式获得：其中，λ为激光波长，m为入射激光在回馈单元内的往返次数，N光程增量产生的脉冲数。

8.如权利要求1所述的位移测量系统，其特征在于，所述位移测量装置的光学分辨率小于8纳米。

9.如权利要求1所述的位移测量系统，其特征在于，所述激光器包括一第一内腔反射镜、一增益管、一增透窗片、一双折射元件以及一第二内腔反射镜沿输出激光的轴线依次共轴设置，所述双折射元件设置于第二内腔反射镜与所述增透窗片之间，并分别与所述第二内腔反射镜及所述增透窗片间隔设置用以产生分频激光。

10.如权利要求1所述的位移测量系统，其特征在于，所述数据采集及处理单元包括一分光棱镜靠近所述第一内腔反射镜设置以接收激光器输出的激光，并将激光分成o光及e光，一第一光电探测器及第二光电探测器与所述分光棱镜间隔设置以接收所述o光及e光并转换为两路电信号，一滤波放大电路与所述第一光电探测器及第二光电探测器电连接以处理两路电信号，一信号处理单元与所述滤波放大电路电连接以计算脉冲数。