一種用于激光測(cè)速儀的微分探測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及種微分探測(cè)設(shè)備，特別設(shè)及一種用于激光測(cè)速儀的微分探測(cè)系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的激光測(cè)速儀都是采用單個(gè)探測(cè)器構(gòu)成普通外差探測(cè)系統(tǒng)，運(yùn)種光外差探測(cè) 技術(shù)不僅具有探測(cè)能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)換增益高、濾波性能好、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，還能探測(cè)信號(hào)的振 幅、強(qiáng)度、相位等信息，被廣泛應(yīng)用于微弱信號(hào)的檢測(cè)領(lǐng)域。但是運(yùn)種普通外差探測(cè)系統(tǒng)存 在如下缺陷：（1)激光測(cè)速儀的靈敏度不夠高，中遠(yuǎn)距離測(cè)量信號(hào)差，丟失信號(hào)嚴(yán)重，運(yùn)使普 通外差探測(cè)系統(tǒng)在某些領(lǐng)域不能滿足對(duì)探測(cè)精度和靈敏度的要求；（2)激光光能的利用率 低，造成能量浪費(fèi)，且噪聲大；（3)對(duì)激光測(cè)速儀中光源功率大小及其穩(wěn)定性要求高，成本大 大提局。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，在在于提供一種用于激光測(cè)速儀的微分探測(cè)系 統(tǒng)，通過該微分探測(cè)系統(tǒng)來提高探測(cè)的精度、靈敏度W及探測(cè)的距離。
[0004] 本實(shí)用新型是運(yùn)樣實(shí)現(xiàn)的：一種用于激光測(cè)速儀的微分探測(cè)系統(tǒng)，包括激光器、第 一分束鏡、第二分束鏡、第立分束鏡、斬波器、第一反射鏡、第二反射鏡、第一探測(cè)器、第二探 測(cè)器W及差分放大器;所述激光器為全固態(tài)連續(xù)激光器，激光器的單頻輸出波長為532nm的 綠光；
[0005] 所述第一分束鏡設(shè)置在所述激光器的前端，所述激光器發(fā)出的光束傳輸至所述第 一分束鏡后分成第一透射光和第一反射光兩路光;所述第一透射光傳輸至所述第一反射 鏡，并經(jīng)過該第一反射鏡反射后傳輸至所述第=分束鏡形成參考光，所述第一反射鏡與第 =分束鏡之間設(shè)置有一用于調(diào)節(jié)參考光功率的衰減片;所述第一反射光傳輸至所述第二分 束鏡后分成第二透射光和第二反射光兩路光，其中，所述第二反射光為無效光;所述第二透 射光傳輸至所述斬波器后返回?cái)y帶有速度信息的散射光，該散射光傳輸至所述第二分束鏡 后分成第=透射光和第=反射光兩路光，其中，所述第=透射光為無效光;所述第=反射光 傳輸至所述第=分束鏡形成信號(hào)光；
[0006] 參考光經(jīng)過所述第=分束鏡后分成第四透射光和第四反射光兩路光，信號(hào)光經(jīng)過 所述第=分束鏡后分成第五透射光和第五反射光兩路光，其中，所述第四反射光與第五透 射光傳輸至所述第一探測(cè)器的輸入端;所述第四透射光與第五反射光傳輸至所述第二反射 鏡，并經(jīng)過該第二反射鏡反射后傳輸至所述第二探測(cè)器的輸入端；
[0007] 所述第一探測(cè)器的輸出端與所述差分放大器的一個(gè)輸入端連接，所述第二探測(cè)器 與所述差分放大器的另一個(gè)輸入端連接。
[000引進(jìn)一步地，第一分束鏡、第二分束鏡W及第=分束鏡的分束比均為50:50,吸收率 均為0。
[0009] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0010] 1、充分利用了激光的光能量，提高了激光測(cè)速儀的探測(cè)靈敏度和測(cè)量精度，使其 在中遠(yuǎn)距離測(cè)量領(lǐng)域變得容易實(shí)現(xiàn)；同時(shí)光源功率的波動(dòng)也不會(huì)影響測(cè)量精度和靈敏度， 運(yùn)使得測(cè)速系統(tǒng)對(duì)光源功率穩(wěn)定性的要求大大降低；
[0011] 2、將本申請(qǐng)微分探測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于激光多普勒測(cè)速儀中，可進(jìn)一步提高激光多普勒 測(cè)速儀的靈敏度；
[0012] 3、差分放大器差分所得的電信號(hào)實(shí)現(xiàn)了輸出信號(hào)中交流信號(hào)的幅值加倍，直流信 號(hào)被消除，既放大了包含物體運(yùn)動(dòng)信息的中頻電流，又大大抑制了探測(cè)器的散粒噪聲和放 大電路的噪聲，可W減少噪聲對(duì)信號(hào)造成的干擾，有效提高測(cè)量精度。
【附圖說明】
[0013] 下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0014] 圖1為本發(fā)明用于激光測(cè)速儀的微分探測(cè)系統(tǒng)的光路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，一種用于激光測(cè)速儀的微分探測(cè)系統(tǒng)，通過將該微分探測(cè)系統(tǒng)應(yīng) 用到激光多普勒測(cè)速系統(tǒng)中，可W測(cè)量斬波器上任意一點(diǎn)切向運(yùn)動(dòng)的速度。所述微分探測(cè) 系統(tǒng)包括激光器1、第一分束鏡2、第一反射鏡3、衰減片4、第二分束5、斬波器6、第=分束鏡 7、第二反射鏡8、第一探測(cè)器91、第二探測(cè)器92W及差分放大器10;所述激光器1為全固態(tài)連 續(xù)激光器，激光器1的單頻輸出波長為53化m的綠光，該激光器1不僅具有低相位噪聲、線性 度好等優(yōu)點(diǎn)，且具有良好的偏振特性;所述第一探測(cè)器91和第二探測(cè)器92參數(shù)完全相同。
[0016] 所述第一分束鏡2、第二分束鏡5 W及第=分束鏡7的分束比均為50:50,吸收率均
為0。根據(jù)已知的光學(xué)知識(shí)，光束經(jīng)過分束鏡后，其透射光與反射光存在有如下關(guān)系：
[0017]
[001 引
[0019] 其中，T表示透射率，R表示反射率，d)咸示反射率的相位，d)讀示透射率的相位， 即無損耗BS的透射率和反射率的平方和為1，且反射率和透射率之間有I的相位差。
[0020] 所述第一分束鏡2設(shè)置在所述激光器1的前端，所述激光器1發(fā)出的光束11傳輸至 所述第一分束鏡2后分成第一透射光21和第一反射光22兩路光;所述第一透射光21傳輸至 所述第一反射鏡3，并經(jīng)過該第一反射鏡3反射后傳輸至所述第=分束鏡7形成參考光，所述 衰減片4設(shè)置在所述第一反射鏡3與第=分束鏡7之間，在使用時(shí)，可W通過該衰減片4調(diào)節(jié) 參考光的功率，W使參考光和信號(hào)光在第一探測(cè)器91和第二探測(cè)器92發(fā)生較好的混頻現(xiàn) 象，同時(shí)也能夠降低參考光的本振噪聲。參考光在形成的過程中沒有受到任何調(diào)制，其電場(chǎng) 分量可表示為：
[0021] Er = ErOCOS(化frt+<l)r);
[0022] 其中fr表示參考光的頻率；表示參考光的初始相位。
[0023] 所述第一反射光22傳輸至所述第二分束鏡5后分成第二透射光51和第二反射光 (未圖示)兩路光，其中，所述第二反射光為無效光，不作記錄;所述第二透射光51傳輸至所 述斬波器6后返回?cái)y帶有速度信息的散射光61，斬波器6的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)使散射光61的頻率發(fā)生改 變，因此返回的散射光61中攜帶了所需的速度信息;該散射光61傳輸至所述第二分束鏡5后 分成第=透射光（未圖示)和第=反射光611兩路光，其中，所述第=透射光為無效光，