[实用新型]一种低噪声的激光外差干涉光路系统

说明书

本实用新型公开一种低噪声的激光外差干涉光路系统，包括激光器、第一偏振分光棱镜、第一声光移频器、第一平面反射镜、第二偏振分光棱镜、1/4玻片、激光收发天线、第二声光移频器、第三声光移频器、第二平面反射镜、第三平面反射镜、第三偏振分光棱镜、第四偏振分光棱镜、第一检偏器、第二检偏器、第一探测器和第二探测器，激光器发出激光经第一偏振分光棱镜进行分光，透射光形成第一光束作为测量光，第一光束经过第一声光移频器发生衍射，零级衍射光依然视为第一光束，第一光束继续传播，经过第二偏振分光棱镜和1/4玻片后，入射到收发天线，发射到待测目标物处。本实用新型能够减少声光移频器的相位噪声、级次混叠噪声和驱动电路谐波噪声。

技术领域

本实用新型涉及一种光路系统，具体的说，是一种基于多个声光移频器的低噪声的激光外差干涉光路系统，属于激光干涉测量领域。

背景技术

激光干涉测量技术由于具有非接触性、隐蔽性、精确性和抗干扰性的特点，被广泛应用于振动测量、速度测量、科学研究与试验等领域，而光路系统是激光干涉测量系统最重要的组成部分。激光干涉测量系统按照原理可以分为零差和外差两大类，二者在光路系统上具有很大的区别。零差系统的光路结构与传统的干涉仪类似，没有引入频率偏移，通过测量干涉信号的相位变化直接对目标物表面的振动信息进行测量。而外差系统中存在移频器件，通过测量由多普勒效应引起的频率偏移量来对振动信息进行测量。与零差方式相比，外差探测的方式能测量出零差探测的方式无法探测出的振动方向信息，并具有更低的噪声和更强的抗干扰性，因此外差干涉光路系统一直是本领域内的研究重点。

在外差光路系统中通常将声光移频器作为移频器件。声光移频器具有驱动功率低，频移量高，频率稳定，占用空间小的特点，与外差干涉光路的要求十分契合。

现有外差干涉光路系统均以马赫曾德干涉仪为基础，如中国专利文献CN201020134455公开的一种外差激光干涉仪光路。这种光路系统使用偏振分光棱镜对激光器出射的激光进行分光，形成两个干涉臂，其中一条干涉臂上使用声光移频器对激光进行移频，然后再使用另一个偏振分光棱镜和玻片将移频后的激光与另一干涉臂上被目标物反射回来的激光合束，从而实现外差探测的目的。由于外差干涉的探测信号通常十分微弱，容易受到噪声的影响，所以要想实现良好的探测效果，必须在光路上对噪声进行抑制。现有的光路系统对声光移频器产生的噪声没有起到很好的抑制效果，严重影响了测量效果，所以提供一种能有效减小声光移频器噪声的光路系统具有重大的意义。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有外差探测光路系统中声光移频器噪声过大的问题，提供一种基于多个声光移频器的低噪声的外差干涉光路系统。能够有效减少声光移频器的相位噪声、级次混叠噪声和驱动电路谐波噪声。