[发明专利]高精度双频激光干涉仪信号细分系统

权利要求书

1.高精度双频激光干涉仪信号细分系统，其特征在于：包括测量信号预处理电路(1)、参考信号预处理电路(2)、数字鉴相电路(3)、周期为T1的时钟信号发生电路(4)、时钟前沿重合检测电路(5)、周期为T2的时钟信号发生电路(6)、第一计数器(7)、第二计数器(8)及运算处理电路(9)，测量信号预处理电路(1)和参考信号预处理电路(2)分别完成测量信号与参考信号的光电检测、放大、滤波与整形，输出为两路数字方波信号，送入数字鉴相电路(3)进行数字鉴相，输出为一定宽度的数字脉冲信号；数字鉴相电路(3)输出信号的上升沿驱动周期为T1的时钟信号发生电路(4)产生频率为f1的时钟信号，第一计数器(7)对周期为T1的时钟信号发生电路(4)的输出进行计数；数字鉴相电路(3)输出信号的下降沿驱动周期为T2的时钟信号发生电路(6)产生频率为f2的时钟信号，第二计数器(8)对周期为T2的时钟信号发生电路(6)的输出进行计数；当时钟前沿重合检测电路(5)检测到周期为T1的时钟信号发生电路(4)输出信号与周期为T2的时钟信号发生电路(6)输出信号的前沿重合时，第一计数器(7)与第二计数器(8)停止计数，并将结果送入运算处理电路(9)，经运算处理电路(9)处理后得出细分结果，运算处理电路(9)由Altera公司的芯片EP2C5组成，它根据第一计数器(7)和第二计数器(8)的输出计算出测量结果的非整数计数部分的细分值，实现高精度的双频激光干涉仪信号细分系统；其中测量精度计算公式为：

resolution=flaser·(f2-f1)f2f1·λN]]>

其中：f_laser为信号频率，f₁为周期为T1的时钟信号发生电路(4)输出的时钟频率，f₂为周期为T2的时钟信号发生电路(6)输出的时钟频率，且f₂＞f₁，λ为光源波长，N为光学倍频数。

2.根据权利要求1所述的高精度双频激光干涉仪信号细分系统，其特征在于：所述的时钟前沿重合检测电路(5)由第一微分电路(51)、第一异或逻辑电路(52)、第二微分电路(53)、第二异或逻辑电路(54)及与逻辑电路(55)组成，第一微分电路(51)对周期为T1的时钟信号发生电路(4)输出的时钟信号进行微分，第一异或逻辑电路(52)将第一微分电路(51)输出脉冲进行提纯；第二微分电路(53)对周期为T2的时钟信号发生电路(6)输出的时钟信号进行微分，第二异或逻辑电路(54)将第二微分电路(53)输出脉冲进行提纯，与逻辑电路(55)将第一异或逻辑电路(52)输出和第二异或逻辑电路(54)输出进行与操作，输出即为时钟脉冲前沿重合检测信号。