[发明专利]一种基于矢量光场的距离探测系统及其应用

摘要

本发明公开了一种基于矢量光场的距离探测系统及其应用，包括矢量光源、反光镜、双透镜、双缝、凸透镜、光电探测器和信号处理系统；将双缝设置在初始点位置，将光电探测器设置在待测点位置，所述矢量光源向反光镜发射矢量光，矢量光经反光镜反射后，经双透镜调整光路宽度后，然后射入双缝，产生干涉图样；根据光电探测器测得的光信息获得所述待测物体的距离。该系统具有测量精度高，且结构简单，安装方便，价格低廉，适用范围广的特点。

主权项

1.一种基于矢量光场的距离探测系统，其特征在于，包括矢量光源(1)、反光镜(2)、双透镜(3)、双缝(4)、凸透镜(5)、光电探测器(6)和信号处理系统(7)；将双缝(4)设置在初始点位置，将光电探测器(6)设置在待测点位置，所述矢量光源(1)向反光镜(2)发射矢量光，矢量光经反光镜(2)反射后，经双透镜(3)调整光路宽度后，形成半径为ε的光束，然后射入双缝(4)，产生干涉，经凸透镜(5)聚焦后，射入光电探测器(6)，光电探测器(6)测得干涉图样中任一点P的光强I，并输入到信号处理系统(7)，信号处理系统(7)通过计算获得初始点到待测点之间的距离d＝2πbx/(λδ)，其中，δ＝arccos[(I‑2)/(2(cos2mθ_B))]；m为拓扑荷数，b为狭缝间距，x为P点到干涉图样中心点的水平距离，θ_B＝arccos(b/(2ε))，λ为矢量光波长；在探测直线位移时，将所述光电探测器与待测物体连接，将所述双缝设置在待测物体直线运动的延长线上，根据光电探测器测得的光信息获得所述待测物体的实时位移。