[发明专利]一种外调制光纤干涉条纹投射实时三维形貌测量系统

摘要

本发明公开了一种外调制光纤干涉条纹投射实时三维形貌测量系统，本发明基于光纤干涉条纹投射、大调制度正弦相位调制、同步积分的高精度相位轮廓测量，同时利用光纤端面菲涅尔反射干涉信号进行处理求解出干扰信号并反馈到压电陶瓷控制回路中，提高测量精度。结构简单，易于实现。由于整个系统采用闭环结构，抗干扰能力强，并具有实时测量与监控能力；并且本系统通过高压处理电路提高了对压电陶瓷的控制效果，满足了实际应用中的多种需要。

主权项

一种外调制光纤干涉条纹投射实时三维形貌测量系统，其特征在于，所述三维形貌测量系统包括：激光器，所述激光器通过光隔离器后由a臂耦合入3dB耦合器中，再经过所述3dB耦合器分成两路传播，分别进入信号臂c和参考臂d，构成马赫‑泽德干涉仪，并满足杨氏双孔干涉条件，在输出端产生干涉条纹；其中，信号臂c和参考臂d的光纤分别缠绕在两个压电陶瓷上，通过调节其中一个压电陶瓷的驱动电压，达到正弦相位调制；信号臂c和参考臂d的菲涅尔反射使得部分光束原路返回并在耦合器另一端b臂输出，从而构成迈克尔逊干涉结构；再由光电探测器将光信号转化为电信号后送入反馈控制系统中；所述反馈控制系统进行处理后得到干扰信号，所述干扰信号与外输入的压电陶瓷正弦调制信号一起送入到压电陶瓷光纤相位控制器中，通过改变高压驱动中电流的输入进而将干扰信号反馈到反馈控制系统中；所述干涉条纹投射到物体表面得到干涉图像经过CCD相机采集后送入到上位机中，在所述上位机中利用正弦相位调制同步积分算法对图像进行处理得到图像的相位信息，最终通过相位信息求解出物体表面三维形貌信息。