[发明专利]二维位移测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种二维位移测量装置，其特征在于，所述二维位移测量装置包括：

激光器，用于输出偏振激光；

分光移频模块，设置于从激光器出射的偏振激光的光路上，用于将偏振激光进行分光并实现差动移频，形成至少三束光，包括第一光束I₁、第二光束I₂及第三光束I₃，且三束光频率不同；其中，所述分光移频模块包括分光单元及移频单元，所述分光单元用于对进入分光移频模块的激光进行分光，形成至少三束激光；所述移频单元用于对所述三束激光进行移频，形成频率不同的至少三束光；

汇聚模块，设置于从分光移频模块出射的至少三束光的光路上，用于对至少三束光进行汇聚后入射至待测目标上，且接收被待测目标散射返回的激光，使返回的激光进入激光器，以对激光器的输出激光的光强进行调制；

信号检测模块，设置于从激光器出射的偏振激光的光路上，用于对激光器输出激光的光强进行检测并转换为电信号；

信号处理模块，包括信号处理单元和数据处理单元，所述信号处理单元与所述信号检测模块连接，用于对信号检测模块输出的电信号进行初步处理，所述数据处理单元与所述信号处理单元连接，用于对初步处理后的电信号进行计算，获得离面位移及面内位移。

2.根据权利要求1所述的二维位移测量装置，其特征在于，所述信号检测模块包括第一分光镜及光电探测器，所述第一分光镜设置于从激光器出射的激光的光路上，用于对激光器出射的激光进行透射及反射，所述光电探测器设置于反射光的光路上，所述透射光入射到分光移频模块。

3.根据权利要求2所述的二维位移测量装置，其特征在于，所述二维位移测量装置还包括准直模块，所述准直模块设置于从第一分光镜出射的透射光的光路上，用于对透射光进行准直。

4.根据权利要求1所述的二维位移测量装置，其特征在于，所述分光单元包括第一反射镜、第二反射镜、第二分光镜及第三分光镜；所述移频单元包括第一移频器、第二移频器及第三移频器，所述第一移频器、第二移频器及第三移频器的移频量分别为ω₁、ω₂和ω₃。

5.根据权利要求4所述的二维位移测量装置，其特征在于，所述第二分光镜设置于进入分光移频模块的激光的光路上，用于对进入分光移频模块的激光进行分光，形成透射光及反射光；第二移频器设置于从第二分光镜出射的透射光的光路上，用于对透射光进行移频，形成第二束光I₂；所述第一反射镜设置于第二分光镜出射的反射光的光路上，用于对反射光进行反射至第三分光镜；所述第三分光镜用于对入射反射光再次进行分光；所述第三移频器设置在从第三分光器透射的光路上，用于对该透射光进行移频，形成第三束光I₃；所述第二反射镜设置于从第三分光器反射的光路上，用于将第二反射镜反射的激光再次反射到第一移频器，经过第一移频器移频后，从而形成第一束光I₁。

6.根据权利要求4所述的二维位移测量装置，其特征在于，所述第二分光镜设置于入射到所述分光移频模块的激光的光路上，用于对入射到分光移频模块的激光进行分光，形成透射光及反射光；所述第一反射镜设置于反射光的光路上，用于将反射光反射至第三移频器后出射，形成第三光束I₃；第三分光镜设置于从第二分光镜出射的透射光的光路上，用于对透射光再次进行分光；所述第二反射镜设置于从第三分光镜反射的光路上，用于将从第三分光镜出射的反射光反射至第一移频器后出射，形成第一光束I₁；所述第二移频器设置于从第三分光镜透射的光路上，用于对从第三分光镜透射的激光进行移频，形成第二光束I₂。