[实用新型]高精度大量程激光位移测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种位移测量装置，特别是一种高精度大量程激光位移测量装置。

背景技术

在精密机械设计和材料研制等分析过程中，零部件的位移、振动振幅和振动频率、变形、材料的热膨胀系数等数据的采集成为分析的关键。而现有的位移测量系统，一般都是精度高则量程短，量程大则精度低，波形匹配好其精度高但运算时间长响应慢，响应快则精度低，不能满足现代化分析的需要。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种精度高、量程大且响应快的高精度大量程激光位移测量装置。

解决上述技术问题的技术方案是：一种高精度大量程激光位移测量装置，包括激光发射装置、第一分光棱镜、第二分光棱镜、第三分光棱镜、第四分光棱镜、第一反射镜、第二反射镜、第一直角反射棱镜组、第二直角反射棱镜组、第一光电接收装置、第二光电接收装置、驱动器；其中：

所述的激光发射装置发射出的激光光路上设置第一分光棱镜，第一分光棱镜的分光光路包括分光光路A、分光光路B；所述的分光光路A上设置第二分光棱镜，第二分光棱镜的分光光路包括分光光路C、分光光路D；所述的分光光路C上设有光学谐振腔，该光学谐振腔由第一反射镜、第二反射镜构成；光学谐振腔之后设置有所述的第一光电接收装置；第二分光棱镜的分光光路D上设置有所述的第一直角反射棱镜组、第二直角反射棱镜组，第一直角反射棱镜组、第二直角反射棱镜组的一端与第一反射镜、第二反射镜固定连接，第一直角反射棱镜组、第二直角反射棱镜组的另一端与驱动器连接，第一直角反射棱镜组、第二直角反射棱镜组的反射光回射到第二分光棱镜形成分光光路F，第二分光棱镜的分光光路F上设有所述的第三分光棱镜；所述的第一分光棱镜的分光光路B上设置第四分光棱镜，第四分光棱镜的分光光路E上设置有直角反射镜，直角反射镜的反射光进入第三分光棱镜，第三分光棱镜的分光光路G上设有所述的第二光电接收装置；所述的驱动器包括驱动件、粘接游动块、补偿块、固定块，所述的游动块和固定块分别粘接在驱动件的两端，固定块与补偿块粘接，补偿块与驱动件之间留有间隙，补偿块与游动块分别与第一直角反射棱镜组、第二直角反射棱镜组固定连接。

本实用新型的进一步技术方案是：所述的第一分光棱镜包括直角棱镜Ⅰ和直角棱镜Ⅱ，直角棱镜Ⅰ和直角棱镜Ⅱ的斜面粘合在一起；所述的第二分光棱镜包括直角棱镜Ⅲ和直角棱镜Ⅳ，直角棱镜Ⅲ和直角棱镜Ⅳ的斜面粘合在一起，且直角棱镜Ⅲ和直角棱镜Ⅳ相对的直角面平行。

本实用新型的再进一步技术方案是：所述的直角棱镜Ⅲ在其直角面处设有光吸收及漫反射层Ⅰ，直角棱镜Ⅳ在直角面处设有光吸收及漫反射层Ⅱ。

本实用新型的进一步技术方案是：所述的第一反射镜在靠近第二反射镜一侧镀履有反射膜；所述的第二反射镜在靠近第一反射镜一侧镀履有反射膜。

本实用新型的再进一步技术方案是：所述的激光发射装置的光谱宽度为λ₀～λ_n；所述的第一反射镜在光谱宽度λ₀～λ_n的光束中对光谱宽度λ_i～λ_j的波长反射率为90～99%；所述的第二反射镜在光谱宽度λ₀～λ_n的光束中对光谱宽度λ_i～λ_j的波长反射率为90～99%。

本实用新型的再进一步技术方案是：所述的第一光电接收装置用于对波长λ_i～λ_j光束的能量进行分析，并计算出第一反射镜和第二反射镜的距离；所述的第二光电接收装置，用于对不同波长λ₀～λ_n的光束能量进行分析，并分析出光能量最强的波长。

本实用新型的进一步技术方案是：所述的第一直角反射棱镜组包括一个利用斜面对光产生反射的直角棱镜Ⅴ，多个利用两直角面对光产生反射的标准直角棱镜Ⅵ；所述的第二直角反射棱镜组包括一个利用直角面对光产生反射的小直角棱镜、多个利用两直角面对光产生反射的标准直角棱镜Ⅶ。

本实用新型的再进一步技术方案是：所述的小直角棱镜的直角面面积是标准直角棱镜Ⅶ直角面面积的0.3～0.8倍。

本实用新型的再进一步技术方案是：所述的第三分光棱镜包括直角棱镜Ⅷ和直角棱镜Ⅸ，直角棱镜Ⅷ和直角棱镜Ⅸ的斜面粘合在一起，且彼此相对的直角面平行；所述的直角棱镜Ⅸ直角面处设有光吸收及漫反射层Ⅲ。