[实用新型]一种基于光谱位相的高精度大量程间距测量系统

摘要

本实用新型公开了一种基于光谱位相的高精度大量程间距测量系统。该系统能够实现超大量程范围内不同区域样品光与参考光的低相干干涉和不同区域干涉信号的空间编码，并结合相位敏感型OCT技术，通过增加MZI构成的标定单元，实现大量程高精度的间距测量。该系统由于采集卡同步采样两个单元的干涉光谱信号，因而确保了两个单元中扫频光源起始波数和非线性光谱采样的一致性。利用基于光谱位相的方法，不需对每个扫频周期的标定干涉光谱信号进行等波数间隔标定，缩短了数据处理时间，且能够大大降低扫频光源抖动对系统稳定性的影响。

主权项

一种基于光谱位相的高精度大量程间距测量系统， 包括扫频光源,第一宽带光纤耦合器，第二宽带光纤耦合器，第三宽带光纤耦合器，第四宽带光纤耦合器，第五宽带光纤耦合器，第六宽带光纤耦合器，第七宽带光纤耦合器，第八宽带光纤环形器，第九宽带光纤环形器，第一声光频移器，第二声光频移器，第一半导体光放大器，第二半导体光放大器，第一光隔离器，第二光隔离器，第一偏振控制器，第二偏振控制器，第三偏振控制器，第四偏振控制器，光程延迟线，第一光纤准直器，第二光纤准直器，待测样品，透镜，反射镜，产生固定光程差的光纤，第一高带宽平衡光电探测器，第二高带宽平衡光电探测器，高速数据采集卡，计算机；其特征在于：扫频光源通过第一宽带光纤耦合器分别与间距测量单元中的第二宽带光纤耦合器输入端、标定单元中的第三宽带光纤耦合器的输入端相连接；所述标定单元：第三宽带光纤耦合器的两个输出端分别与产生固定光程差的光纤的输入端和第四宽带光纤耦合器的其中一个输入端相连接，产生固定光程差的光纤的输出端与第四宽带光纤耦合器另一输入端相连接，第四宽带光纤耦合器的两个输出端分别连接第一高带宽平衡光电探测器的两个输入端，第一高带宽平衡光电探测器的电路输出端与高速数据采集卡的其中一个输入信号通道相连接；所述间距测量单元：第二宽带光纤耦合器的两个输出端分别与第五宽带光纤耦合器和第六宽带光纤耦合器的其中一个输入端相连接，第五宽带光纤耦合器的其中一个输出端连接第一声光频移器的输入端，第一声光频移器的输出端连接第一半导体光放大器的输入端，第一半导体光放大器的输出端连接第一光隔离器的输入端，第一光隔离器的输出端连接第一偏振控制器的输入端，第一偏振控制器的输出端与第五宽带光纤耦合器的另一输入端相连接，构成样品臂的增益补偿型光程失配循环腔，第五宽带光纤耦合器的另一输出端连接第一宽带光纤环形器的输入端，第一宽带光纤环形器的第一输出端连接第一光纤准直器的输入端，第一宽带光纤环形器的第二输出端连接第二偏振控制器的输入端，第二偏振控制器的输出端连接第七宽带光纤耦合器的其中一个输入端；第六宽带光纤耦合器的其中一个输出端连接第二声光频移器的输入端，第二声光频移器的输出端连接第二半导体光放大器的输入端，第二半导体光放大器的输出端连接第二光隔离器的输入端，第二光隔离器的输出端连接第三偏振控制器的输入端，第三偏振控制器的输出端连接光程延迟线的输入端，光程延迟线的输出端与第六宽带光纤耦合器的另一输入端相连接，构成参考臂的增益补偿型光程失配循环腔，第六宽带光纤耦合器的另一输出端连接第二宽带光纤环形器的输入端，第二宽带光纤环形器的第一输出端连接第二光纤准直器的输入端，第二宽带光纤环形器的第二输出端连接第四偏振控制器的输入端，第四偏振控制器的输出端连接第七宽带光纤耦合器的另一输入端；第七宽带光纤耦合器的两个输出端分别连接第二高带宽平衡光电探测器的两个输入端，第二高带宽宽带平衡光电探测器的电路输出端与高速数据采集卡的另一输入信号通道相连接；扫频光源的触发信号输出端与高速数据采集卡触发信号输入端相连接。