[发明专利]双光源正弦相位调制位移测量干涉仪

权利要求书

1.一种双光源正弦相位调制位移测量干涉仪，包括由第一驱动电源(2)驱动的带有第一温度控制器(3)的第一光源(1)、由第二驱动电源(12)驱动的带有第二温度控制器(11)的第二光源(10)、第一光纤耦合器(4)、第二光纤耦合器(6)、隔离器(5)、准直器(8)、光电探测器(7)和信号处理器(13)，所述的第一驱动电源(2)为第一光源(1)提供直流驱动电流和正弦交流电流，由第一光源(1)发射的光束通过第一段光纤(401)进入第一光纤耦合器(4)内，由第一光纤耦合器(4)出射后，通过第二段光纤(402)进入隔离器(5)，由隔离器(5)出射后，通过第三段光纤(601)进入第二光纤耦合器(6)内，由第二光纤耦合器(6)出射后通过第四段光纤(602)，经过准直器(8)准直后照射到被测物体(9)上，由被测物体(9)表面反射的光和由准直器(8)出射端面反射的光通过准直器(8)后，经过第五段光纤(603)入射到光电探测器(7)内，所述的第二驱动电源(12)为第二光源(10)提供直流驱动电流和正弦交流电流，第二光源(10)的中心波长λ2不等于第一光源(1)的中心波长，由第二光源(10)发射的光束通过第六段光纤(403)进入第一光纤耦合器(4)内，由第一光纤耦合器(4)出射后，通过第二段光纤(402)射入隔离器(5)，由隔离器(5)出射后，通过第三段光纤(601)进入第二光纤耦合器(6)内，由第二光纤耦合器(6)出射后通过第四段光纤(602)，经过第一准直器(8)准直后照射到被测物体(9)上，由被测物体(9)表面反射的光和由准直器(8)端面反射的光通过准直器(8)后，经过第五段光纤(603)进入光电探测器(7)内，第一驱动电源(2)和第二驱动电源(12)之间连接有触发控制器(15)，信号处理器(13)包含三个输入端口：第一输入端(13a)、第二输入端口(13b)、第三输入端口(13c)和一个输出端口(13d)，第一输入端口(13a)与光电探测器(7)的输出端相连，第二输入端口(13b)与第一驱动电源(2)相连，第三输入端口(13c)与第二驱动电源(12)相连，输出端口(13d)与数字显示器(14)相连，其特征在于，测量位移前，选择第一光源(1)和第二光源(10)的注入电流以及准直器(8)和被测物体(9)之间的初始距离，优化正弦相位调制深度为1.841。

2.根据权利要求1所述的双光源正弦相位调制位移测量干涉仪，其特征在于所说的信号处理器(13)的结构为：信号处理器(13)的第一输入端口(13a)与第一乘法器(1302)、第二乘法器(1303)、第三乘法器(1316)和第四乘法器(1317) 相连，相连，其中第一乘法器(1302)与第一低通滤波器(1304)和第一模数转换器(1306)串联后接入第一单片机(1308)内，第二乘法器(1303)与第二低通滤波器(1305)和第二模数转换器(1307)串联后接入第一单片机(1308)内，第三乘法器(1316)与第三低通滤波器(1313)和第三模数转换器(1311)串联后接入第二单片机(1310)内，第四乘法器(1317)与第四低通滤波器(1314)和第四模数转换器(1312)串联后接入第二单片机(1310)内；信号处理器(13)的第二输入端口(13b)与第一倍频器(1301)和第二乘法器(1303)相连，其中第一倍频器(1301)与第一乘法器(1302)相连；信号处理器(13)的第三输入端口(13c)与第二倍频器(1315)和第四乘法器(1317)相连，其中第二倍频器(1315)与第三乘法器(1316)相连；第一单片机(1308)的输出端与减法器(1309)和第六乘法器(1320)相连，第二单片机(1310)与第一单片机(1308)的输出同步接入减法器(1309)后连入第五乘法器(1318)，经过除法器(1319)后接入第七乘法器(1321)内，第六乘法器(1320)和第七乘法器(1321)的输出分别与加法器(1322)相连；加法器(1322)的输出接入数字显示器(14)内。

3.根据权利要求2所述的双光源正弦相位调制位移测量干涉仪，其特征在于所说的第一单片机(1308)和第二单片机(1310)具有进行四则运算和求解反正切函数的功能。

4.根据权利要求1所述的双光源正弦相位调制位移测量干涉仪，其特征在于所说的光电探测器(7)内部集成有放大电路。