[发明专利]一种实时进行中频信号相位及振幅测量的正交解调系统

摘要

一种实时进行中频信号相位及振幅测量的正交解调系统，它涉及光电信号检测技术领域。它解决了现有的相位测量方法仅能单次测量而无法完成对待测物体物理量信息(厚度起伏信息)进行连续测量的问题，本发明包括偏振正交激光发射系统、分束棱镜、检偏器、第一光电探测器、第一偏振分束棱镜、第二偏振分束棱镜、1/4波片、扫描系统、光合束棱镜、第二光电探测器、90度倒相器、第一乘法器、第二乘法器、A/D数据采集卡和计算机处理系统。本发明适用于信号检测。

主权项

一种实时进行中频信号相位及振幅测量的正交解调系统，其特征在于所述正交解调系统包括偏振正交激光发射系统(1)、分束棱镜(2)、检偏器(3)、第一光电探测器(4)、第一偏振分束棱镜(5)、第二偏振分束棱镜(6)、1/4波片(7)、扫描系统(8)、光合束棱镜(9)、第二光电探测器(10)、90度倒相器(11)、第一乘法器(12)、第二乘法器(13)、A/D数据采集卡(14)和计算机处理系统(15)，所述偏振正交激光发射系统(1)输出偏振正交的双频激光束至分束棱镜(2)的信号接收端，所述分束棱镜(2)将输入的双频激光束的一部分反射输出至检偏器(3)的信号接收端，所述检偏器(3)使接收的反射双频激光束的偏振方向相同进而发生干涉后输出至第一光电探测器(4)的信号接收端，所述第一光电探测器(4)将接收的干涉后产生的光电信号作为参考中频电信号输出至第一乘法器(12)的一个信号接收端和第二乘法器(13)的一个信号接收端；所述分束棱镜(2)还将输入的双频激光束的其他部分透射输出至第一偏振分束棱镜(5)的信号接收端，所述第一偏振分束棱镜(5)将接收的透射双频激光束的线偏振P光透射输出至第二偏振分束棱镜(6)的信号接收端，所述第二偏振分束棱镜(6)将接收的线偏振P光透射输出至1/4波片(7)的信号接收端，所述1/4波片(7)将接收的线偏振P光变换为右旋圆偏振P光后输出至扫描系统(8)的信号接收端，所述扫描系统(8)将输入的右旋圆偏振P光变换为载有待测物体(U)厚度起伏信息的右旋圆偏振S光后输入至所述1/4波片(7)，所述1/4波片(7)将输入的右旋圆偏振S光变换为线偏振S光后输出至所述第二偏振分束棱镜(6)，所述第二偏振分束棱镜(6)将输入的线偏振S光反射输出至光合束棱镜(9)的一个信号接收端；所述第一偏振分束棱镜(5)还将接收的透射双频激光束的线偏振S光反射输出至光合束棱镜(9)的另一个信号接收端；所述光合束棱镜(9)使接收的两路线偏振S光干涉后作为测量中频信号输出至第二光电探测器(10)的信号接收端，所述第二光电探测器(10)将接收的测量中频信号变换为测量中频电信号输出至90度倒相器(11)的信号接收端，所述90度倒相器(11)将接收的测量中频电信号移相90度后输出至第一乘法器的另一个信号接收端，所述第二光电探测器(10)还将测量中频电信号输出至第二乘法器(13)的另一个信号接收端；所述第一乘法器(12)将接收的参考中频电信号和移相90度的测量中频电信号相乘后输出I路信号至A/D数据采集卡(14)的一个信号接收端，所述第二乘法器(13)将接收的参考中频电信号和测量中频电信号相乘后输出Q路信号至A/D数据采集卡(14)的另一个信号接收端，所述A/D数据采集卡(14)对所述I路信号和Q路信号进行实时相位及振幅采样后输出待测物体(U)的厚度起伏信息至计算机处理系统(15)实时显示。