專利名稱：一種基于外腔調制穩頻的激光回饋位移測量方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種激光回饋位移測量方法及系統，特別是關于一種基于外腔調制穩頻的激光回饋位移測量方法及系統。
背景技術：
激光回饋位移測量儀具有靈敏度高、自準直、結構簡單和性價比高的優點，在精密機械加工、振動監測和成像等領域有廣泛的應用。激光回饋位移測量儀的原理是激光回饋自混合干涉效應，激光經被測目標表面反射后，再次返回到激光諧振腔內部，對激光器內部的光場進行調制，使激光的幅度、相位和偏振態等發生改變，通過解調激光的變化得到被測目標的運動信息。在激光回饋位移測量儀中采用反射率較高的回饋鏡時，激光會在激光器輸出鏡與回饋鏡之間多次往返，然后再進入到激光器的諧振腔內，形成高階回饋，此時激光回饋位移測量儀具有很高的光學分辨率，一般為傳統弱回饋的幾十倍。由于高階回饋光對環境的變化十分敏感，外界的微小振動都會引起回饋光場的劇烈擾動，使激光器內部光場受到不均勻調制，引起激光器的光強變化甚至偏振跳變，而偏振跳變幾乎是瞬時發生，此時用光強差穩頻的方法將無法對激光回饋位移測量儀進行穩頻。為了保證激光回饋位移測量儀能夠長期穩定工作，現有技術常常在測量中避免產生高階回饋，采用光強衰減等方式將高階回饋轉化為弱回饋，然后進行測量，但是，此時激光回饋位移測量儀的分辨率會大大降低，從而影響其性能。
發明內容
針對上述問題，本發明的目的是提供一種能夠有效消除外界環境變化對回饋外腔的影響，且能夠提高激光回饋位移測量儀的穩頻精度和抗干擾能力的基于外腔調制穩頻的激光回饋位移測量方法及系統。為實現上述目的，本發明采取以下技術方案一種基于外腔調制穩頻的激光回饋位移測量方法，它包括以下步驟1)設置一包括有雙頻激光器、位移測量系統、回饋外腔和外腔調制穩頻系統的激光回饋位移測量系統；所述位移測量系統包括有信號處理系統和位移顯示器，所述回饋外腔包括有凹面回饋鏡，所述回饋鏡的平面一側固定連接壓電陶瓷；所述外腔調制穩頻系統包括有驅動電路、穩頻控制電路、光電池、分光鏡、沃拉斯頓棱鏡、最小值查詢單元和清零補償單元，且在所述雙頻激光器的整個激光增益管外表面周向纏繞有電阻絲；幻將所述壓電陶瓷固定在被測目標上，所述雙頻激光器輸出的激光沿著激光軸線方向分別向所述分光鏡和回饋鏡傳播；；3)所述驅動電路將周期性三角波電壓信號發送到所述壓電陶瓷，所述壓電陶瓷在電壓信號作用下做伸縮運動的同時推動所述回饋鏡做往復運動；4)啟動所述最小值查詢單元在三角波電壓的每個驅動周期內查找測量基準點，并將每個驅動周期內查找得到的最小值發送到所述位移顯示器進行顯示力)所述穩頻控制電路發送穩頻信號控制所述電阻絲對激光增益管進行間斷性加熱，使雙頻激光器的腔長發生變化，以調節雙頻激光器處于穩頻狀態；6)測量位移前，對所述位移顯示器進行清零操作，具體操作為①清零操作時，如果位移顯示器顯示的數值為0，則不需要進行補償；②清零操作時，如果位移顯示器顯示的數值不為0，則啟動清零補償單元調用最小值查詢單元進行清零補償，將位移顯示器顯示的數值補償為0 ；7)位移測量系統開始計數對被測目標進行位移測量，當被測目標運動完成后，信號處理系統將測得的位移值發送到最小值查詢單元，查找三角波電壓驅動周期內驅動電壓為0的位移值，并將此位移值發送到位移顯示器中顯
示所述最小值查詢單元的具體過程為在所述壓電陶瓷的三角波電壓信號的一個驅動周期內，最小值查詢單元等時間間隔采集位移測量數據L1AfLn,并不斷比較L2和L1的大小，若L2大于L1則記錄L1，若L2小于L1則記錄L2，依次將后續采集的位移數據與已記錄的值進行比較，尋找一個驅動周期內的最小值；當被測目標沒有發生位移時，所述壓電陶瓷在每個驅動周期內最小值都為0，所以位移顯示器顯示的數值為0 ；當被測目標發生位移時，每個驅動周期內查找得到的最小值為位移變化的疊加值，則位移顯示器顯示的數值不斷累加；當被測目標運動完成后，最小值查詢單元在驅動周期內查找得到的最小值為消除了壓電陶瓷附加位移后的被測目標的實際位移值，位移顯示器顯示實際位移值。所述步驟幻的具體過程為所述雙頻激光器發出的激光經所述分光鏡后的反射光經所述沃拉斯頓棱鏡后形成兩路偏振方向垂直的光信號分別被光電池接收，兩光電池將采集的光信號分別發送到穩頻控制電路中，穩頻控制電路對接收的兩路光信號依次經光電轉換及放大、RC濾波、電壓比較后獲得這兩路光信號的差值信號，將此差值信號作為穩頻信號發送到PWM調制換電路轉換為一方波電壓信號，穩頻控制電路將方波電壓信號作為通斷信號控制電阻絲對激光增益管進行間斷性加熱，激光增益管受熱膨脹，使雙頻激光器的凹面腔鏡向左側移動，雙頻激光器的腔長發生變化，當兩個光電池采集的光信號經過穩頻控制電路處理后得到的差值為0時，則雙頻激光器處于穩頻狀態。所述步驟6)的②清零補償單元的具體過程為清零補償單元調用最小值查詢單元此時所記錄的值X，根據X清零補償單元計算所需要補償值Y，使X加上Y的值為0，清零補償單元將Y做取反運算得到-Y，將-Y發送最小值查詢單元對顯示結果進行補償，經過補償后的最小值查詢單元再次進行最小值查找的結果則為0，并發送到位移顯示器顯示為0。實現所述方法的基于外腔調制穩頻的激光回饋位移測量系統，它包括有一半外腔雙頻激光器、一位移測量系統和一回饋外腔；所述雙頻激光器包括有凹面腔鏡、激光增益管、增透窗片、石英晶體片和平面腔鏡；所述位移測量系統包括信號處理系統和位移顯示器；所述回饋外腔包括設置在所述平面腔鏡一側的高反射率凹面回饋鏡，所述回饋鏡的凹面一側鍍有反射膜，所述回饋鏡的另一側固定連接一壓電陶瓷，其特征在于它還包括有一外腔調制穩頻系統，所述外腔調制穩頻系統包括一驅動電路、一穩頻控制電路、兩光電池、一分光鏡、一沃拉斯頓棱鏡、一最小值查詢單元和一清零補償單元，且在整個所述激光增益管外表面周向纏繞有電阻絲，其中，所述驅動電路的輸出端連接所述壓電陶瓷，所述穩頻控制電路的輸入端分別連接兩所述光電池的輸出端，所述穩頻控制電路的輸出端連接所述電阻絲，所述最小值查詢單元的輸入端連接信號處理系統的輸出端，所述最小值查詢單元的輸出端連接所述位移顯示器的輸入端，所述清零補償單元雙向連接所述最小值查詢單元。所述穩頻控制電路包括有一光電轉換及放大電路、一低通濾波電路、一電壓比較電路和一 PWM調制電路。所述沃拉斯頓棱鏡與激光傳播的方向成45度角。本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點1、本發明采用外腔調制穩頻系統對雙頻激光器進行穩頻時，在壓電陶瓷上連接驅動電路，利用驅動電路提供周期性的三角波電壓且采用穩頻控制電路控制電阻絲對激光增益管進行間斷性加熱，使雙頻激光器的腔長發生變化，以使激光器處于穩頻狀態，因此與激光回饋位移測量儀結合測量位移時降低激光回饋位移測量儀對環境的敏感度，不僅有效解決了現在技術中無法對高階回饋位移測量儀進行穩頻的問題，同時避免外界的微小振動引起回饋光場的劇烈擾動，使激光器內部光場受到均勻調制不會引起偏振跳變，有效實現穩頻的高分辨率位移測量。2、本發明由于設置最小值查詢單元，因此可以方便地確定調制穩頻時位移測量的基準點，保證測量結果中沒有壓電陶瓷調制運動產生的附加位移，有效地提高測量的精度。3、本發明由于設置有清零補償單元，因此可以很好地解決調制穩頻過程中位移顯示器清零時不能顯示0的問題，可以將清零時刻壓電陶瓷的附加位移消除，保證在任何時刻對激光回饋位移測量儀進行清零操作時顯示為0，使位移顯示器顯示的結果為實際被測目標的位移值。本發明可以廣泛應用于位移測量中。
圖1是本發明激光回饋位移測量系統的結構示意圖；圖2是本發明方法的框圖；圖3是本發明穩頻控制電路的框圖；圖4是本發明外腔調制穩頻的基準點示意圖，橫坐標T表示時間，縱坐標U表示電壓；圖5是本發明外腔調制穩頻的清零補償示意圖，橫坐標T表示時間，縱坐標U表示電壓；圖6是本發明外腔調制穩頻的清零補償算法框圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。如圖1、圖2所示，本發明的激光回饋位移測量系統包括一常規的激光回饋位移測量儀，激光回饋位移測量儀包括有一半外腔雙頻激光器1、一位移測量系統2和一回饋外腔3 ；雙頻激光器1包括有凹面腔鏡11、激光增益管12、增透窗片13、石英晶體片14和平面腔鏡15 ；位移測量系統2包括有沃拉斯頓棱鏡21、第一光電探測器22、第二光電探測器23、信號處理系統M和液晶顯示器25 ；回饋外腔3包括設置在平面腔鏡15—側的高反射率凹面回饋鏡31，回饋鏡31的凹面一側鍍有反射膜，回饋鏡31的另一側固定連接一壓電陶瓷32的一端。本發明的激光回饋位移測量系統的特點在于它還包括有一外腔調制穩頻系統4，外腔調制穩頻系統4包括一驅動電路41、一穩頻控制電路42、兩光電池43、一分光鏡44、一沃拉斯頓棱鏡45、一最小值查詢單元46和一清零補償單元47，且在整個激光增益管12外表面周向纏繞有電阻絲48 ；其中，驅動電路41的輸出端連接壓電陶瓷32，穩頻控制電路42的輸入端分別連接兩光電池44的輸出端，穩頻控制電路42的輸出端連接電阻絲48，最小值查詢單元46的輸入端連接信號處理系統M的輸出端，最小值查詢單元46的輸出端46連接位移顯示器25的輸入端，清零補償單元47雙向連接最小值查詢單元46。驅動電路41發送電壓信號控制壓電陶瓷32伸縮進而帶動回饋鏡31往復運動，雙頻激光器1輸出的激光在分光鏡44處分別發生透射和反射，其中透射光發射到位移測量系統中2，反射光經沃拉斯頓棱鏡45將雙頻激光分成偏振方向垂直的兩路激光經兩光電池43接收并發送到穩頻控制電路42，穩頻控制電路42將兩路信號處理后并將處理結果作為穩頻信號控制電阻絲48對激光增益管12進行加熱，從而對雙頻激光器1的輸出頻率進行調制，在調制的過程中，采用最小值查詢單元46確定激光回饋測量儀的基準點，通過清零補償單元47消除清零時刻壓電陶瓷32的附加位移值，保證在任何時刻對激光回饋測量儀進行清零時位移顯示器25顯示為0。如圖3所示，上述實施例中，穩頻控制電路42包括有一光電轉換及放大電路421、一 RC (低通)濾波電路422、一電壓比較電路423和一 PWM調制電路424。上述各實施例中，分光鏡44與從雙頻激光器1輸出的激光傳播方向成45度角，使從雙頻激光器1輸出的激光分為傳播方向垂直的透射光和反射光。上述各實施例中，雙頻激光器1及其所有的光學器件在使用時均采用若干支架、夾具等進行固定。如圖2 6所示，本發明的激光回饋位移測量方法包括以下步驟1)將壓電陶瓷32固定在被測目標上，打開激光回饋位移測量儀，雙頻激光器1輸出的激光沿著激光軸線方向分別向分光鏡44和回饋鏡31傳播。2)驅動電路41將周期性三角波電壓信號發送到壓電陶瓷32，壓電陶瓷32在三角波電壓信號作用下做伸縮運動的同時推動回饋鏡31做往復運動，由于回饋鏡31的往復運動，因此在回饋外腔3中形成動態的、穩定的回饋光場。3)啟動最小值查詢單元46在三角波電壓的每個驅動周期內查找測量基準點即三角波電壓為0的點，并將每個驅動周期內查找的最小值發送到位移顯示器進行顯示；4)穩頻控制電路42發送穩頻信號控制電阻絲48對激光增益管12進行間斷性加熱，雙頻激光器1的腔長發生變化，使激光增益管12處于穩頻狀態，具體過程為雙頻激光器1發出的激光經分光鏡44后的反射光經沃拉斯頓棱鏡45后形成兩路偏振方向垂直的光信號分別被光電池43接收，兩光電池43將采集的光信號分別發送到穩頻控制電路42中，穩頻控制電路42對接收的兩路光信號依次經光電轉換及放大、RC濾波、電壓比較后獲得這兩路光信號的差值信號，將此差值信號作為穩頻信號發送到PWM調制換電路轉換為一方波電壓信號，穩頻控制電路42將得到的方波電壓信號作為通斷信號控制電阻絲48對激光增益管12進行間斷性加熱，激光增益管12受熱膨脹，使凹面腔鏡11向左側移動，使雙頻激光器1的腔長發生變化。當兩個光電池43采集的光信號經過穩頻控制電路42處理后得到的差值為0時，雙頻激光器為穩頻狀態。5)測量位移前，為了保證位移顯示器25能夠顯示被測目標的實際位移，對位移顯示器25進行清零操作，具體操作為①清零操作時，如果位移顯示器25顯示的數值不為0，則啟動清零補償單元47調用最小值查詢單元46進行清零補償，將位移顯示器25顯示的數值補償為0 ；
②清零操作時，如果位移顯示器25顯示的數值為0，則不需要進行補償；6)位移測量系統2開始計數對被測目標發生的位移進行測量，當被測目標運動完成后，信號處理系統M將測得的位移數據發送到最小值查詢單元46，查找三角波電壓驅動周期內驅動電壓為0的位移值，并將此值發送到位移顯示器25顯示。如圖4所示，上述實施例中，在整個位移測量過程中，回饋鏡31 —直處于運動狀態，回饋鏡31的周期性運動會使被測目標在實際位移的基礎上產生附加位移，使得位移測量結果產生誤差，位移顯示器25應該顯示被測目標的實際位移測量值，即顯示三角波電壓為0壓電陶瓷32沒有發生伸縮時的位移測量值，因此需要在三角波電壓的驅動周期的上升和下降區間中查找三角波電壓為0時的基準位置如Atl，A1, A2, A3，在此基準位置處，壓電陶瓷32的伸長量為零，此處不會產生附加位移，最小值查詢單元46的處理過程為在壓電陶瓷32的三角波電壓的每個驅動周期內，最小值查詢單元46等時間間隔采集位移測量數據LijL2-Ln,實時比較L2和L1的大小，若L2大于L1則記錄L1，若L2小于L1則記錄L2,依次將后續采集的位移數據與已記錄的位移數據進行比較，以找到一個驅動周期內的位移的最小值，并將該最小值發送到位移顯示器25顯示，當被測目標沒有發生位移時，壓電陶瓷32在每個驅動周期內最小值都為0，所以位移顯示器25顯示的數值為0 ；當被測目標發生位移時，每個驅動周期內查找得到的最小值為位移變化的疊加值，則位移顯示器25顯示的數值不斷累加；當被測目標運動完成后，最小值查詢單元46在驅動周期內查找得到的最小值為消除了壓電陶瓷32附加位移后的被測目標的實際位移值，位移顯示器25顯示的為被測目標的實際位移值。如圖5、圖6所示，上述各實施例中，由于回饋鏡31 —直處于運動狀態，由于不能確定清零時刻壓電陶瓷32對應的運動位置，可能會出現位移顯示器25顯示數值不為0的情況，因此每次開始測量前必須進行清零操作時。清零時，如果位移顯示器25顯示的數值為0，此刻壓電陶瓷32位于基準點位置B，則不需進行補償；清零時，如果位移顯示器25顯示的數值不為0，此時壓電陶瓷32位于在基準點B以外的位置A或A‘，則需要進行補償，補償過程為清零補償單元47調用最小值查詢單元46此時所記錄的值X，根據X清零補償單元47計算所需要補償值Y，使X加上Y的值為0，清零補償單元47將Y做取反運算得到-Y，將-Y發送最小值查詢單元46對顯示結果進行補償，經過補償后的最小值查詢單元46再次進行最小值查找的結果則為0，并發送到位移顯示器25顯示為0。采用清零補償可以將清零時刻壓電陶瓷的附加位移消除，保證在任何時刻對激光回饋位移測量儀進行清零操作時顯示為Oo上述各實施例僅用于說明本發明，其中方法實施步驟的順序及各光學器件的選擇等可以有所變化的，凡是在本發明技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本發明的保護范圍之外。
權利要求
1.一種基于外腔調制穩頻的激光回饋位移測量方法，它包括以下步驟1)設置一包括有雙頻激光器、位移測量系統、回饋外腔和外腔調制穩頻系統的激光回饋位移測量系統；所述位移測量系統包括有信號處理系統和位移顯示器，所述回饋外腔包括有凹面回饋鏡，所述回饋鏡的平面一側固定連接壓電陶瓷；所述外腔調制穩頻系統包括有驅動電路、穩頻控制電路、光電池、分光鏡、沃拉斯頓棱鏡、最小值查詢單元和清零補償單元，且在所述雙頻激光器的整個激光增益管外表面周向纏繞有電阻絲；2)將所述壓電陶瓷固定在被測目標上，所述雙頻激光器輸出的激光沿著激光軸線方向分別向所述分光鏡和回饋鏡傳播；3)所述驅動電路將周期性三角波電壓信號發送到所述壓電陶瓷，所述壓電陶瓷在電壓信號作用下做伸縮運動的同時推動所述回饋鏡做往復運動；4)啟動所述最小值查詢單元在三角波電壓的每個驅動周期內查找測量基準點，并將每個驅動周期內查找得到的最小值發送到所述位移顯示器進行顯示；5)所述穩頻控制電路發送穩頻信號控制所述電阻絲對激光增益管進行間斷性加熱，使雙頻激光器的腔長發生變化，以調節雙頻激光器處于穩頻狀態；6)測量位移前，對所述位移顯示器進行清零操作，具體操作為①清零操作時，如果位移顯示器顯示的數值為0，則不需要進行補償；②清零操作時，如果位移顯示器顯示的數值不為0，則啟動清零補償單元調用最小值查詢單元進行清零補償，將位移顯示器顯示的數值補償為0 ；7)位移測量系統開始計數對被測目標進行位移測量，當被測目標運動完成后，信號處理系統將測得的位移值發送到最小值查詢單元，查找三角波電壓驅動周期內驅動電壓為0的位移值，并將此位移值發送到位移顯示器中顯示。
2.如權利要求1所述的一種基于外腔調制穩頻的激光回饋位移測量方法，其特征在于所述最小值查詢單元的具體過程為在所述壓電陶瓷的三角波電壓信號的一個驅動周期內，最小值查詢單元等時間間隔采集位移測量數據L1, L^Ln，并不斷比較L2和L1的大小，若L2大于L1則記錄L1，若L2小于L1則記錄L2，依次將后續采集的位移數據與已記錄的值進行比較，尋找一個驅動周期內的最小值；當被測目標沒有發生位移時，所述壓電陶瓷在每個驅動周期內最小值都為0，所以位移顯示器顯示的數值為0 ；當被測目標發生位移時，每個驅動周期內查找得到的最小值為位移變化的疊加值，則位移顯示器顯示的數值不斷累加；當被測目標運動完成后，最小值查詢單元在驅動周期內查找得到的最小值為消除了壓電陶瓷附加位移后的被測目標的實際位移值，位移顯示器顯示實際位移值。
3.如權利要求1所述的一種基于外腔調制穩頻的激光回饋位移測量方法，其特征在于所述步驟幻的具體過程為所述雙頻激光器發出的激光經所述分光鏡后的反射光經所述沃拉斯頓棱鏡后形成兩路偏振方向垂直的光信號分別被光電池接收，兩光電池將采集的光信號分別發送到穩頻控制電路中，穩頻控制電路對接收的兩路光信號依次經光電轉換及放大、RC濾波、電壓比較后獲得這兩路光信號的差值信號，將此差值信號作為穩頻信號發送到PWM調制換電路轉換為一方波電壓信號，穩頻控制電路將方波電壓信號作為通斷信號控制電阻絲對激光增益管進行間斷性加熱，激光增益管受熱膨脹，使雙頻激光器的凹面腔鏡向左側移動，雙頻激光器的腔長發生變化，當兩個光電池采集的光信號經過穩頻控制電路處理后得到的差值為0時，則雙頻激光器處于穩頻狀態。
4.如權利要求2所述的一種基于外腔調制穩頻的激光回饋位移測量方法，其特征在于所述步驟幻的具體過程為所述雙頻激光器發出的激光經所述分光鏡后的反射光經所述沃拉斯頓棱鏡后形成兩路偏振方向垂直的光信號分別被光電池接收，兩光電池將采集的光信號分別發送到穩頻控制電路中，穩頻控制電路對接收的兩路光信號依次經光電轉換及放大、RC濾波、電壓比較后獲得這兩路光信號的差值信號，將此差值信號作為穩頻信號發送到PWM調制換電路轉換為一方波電壓信號，穩頻控制電路將方波電壓信號作為通斷信號控制電阻絲對激光增益管進行間斷性加熱，激光增益管受熱膨脹，使雙頻激光器的凹面腔鏡向左側移動，雙頻激光器的腔長發生變化，當兩個光電池采集的光信號經過穩頻控制電路處理后得到的差值為0時，則雙頻激光器處于穩頻狀態。
5.如權利要求1或2或3或4所述的一種基于外腔調制穩頻的激光回饋位移測量方法，其特征在于所述步驟6)的②清零補償單元的具體過程為清零補償單元調用最小值查詢單元此時所記錄的值X，根據X清零補償單元計算所需要補償值Y，使X加上Y的值為0，清零補償單元將Y做取反運算得到-Y，將-Y發送最小值查詢單元對顯示結果進行補償，經過補償后的最小值查詢單元再次進行最小值查找的結果則為0，并發送到位移顯示器顯示為0。
6.實現如權利要求1 5任一項權利要求所述方法的基于外腔調制穩頻的激光回饋位移測量系統，它包括有一半外腔雙頻激光器、一位移測量系統和一回饋外腔；所述雙頻激光器包括有凹面腔鏡、激光增益管、增透窗片、石英晶體片和平面腔鏡；所述位移測量系統包括信號處理系統和位移顯示器；所述回饋外腔包括設置在所述平面腔鏡一側的高反射率凹面回饋鏡，所述回饋鏡的凹面一側鍍有反射膜，所述回饋鏡的另一側固定連接一壓電陶瓷，其特征在于它還包括有一外腔調制穩頻系統，所述外腔調制穩頻系統包括一驅動電路、一穩頻控制電路、兩光電池、一分光鏡、一沃拉斯頓棱鏡、一最小值查詢單元和一清零補償單元，且在整個所述激光增益管外表面周向纏繞有電阻絲，其中，所述驅動電路的輸出端連接所述壓電陶瓷，所述穩頻控制電路的輸入端分別連接兩所述光電池的輸出端，所述穩頻控制電路的輸出端連接所述電阻絲，所述最小值查詢單元的輸入端連接信號處理系統的輸出端，所述最小值查詢單元的輸出端連接所述位移顯示器的輸入端，所述清零補償單元雙向連接所述最小值查詢單元。
7.如權利要求6所述的一種基于外腔調制穩頻的激光回饋位移測量系統，其特征在于所述穩頻控制電路包括有一光電轉換及放大電路、一低通濾波電路、一電壓比較電路和一 PWM調制電路。
8.如權利要求6或7所述的一種基于外腔調制穩頻的激光回饋位移測量系統，其特征在于所述沃拉斯頓棱鏡與激光傳播的方向成45度角。
全文摘要
本發明涉及一種基于外腔調制穩頻的激光回饋位移測量方法及系統，將壓電陶瓷固定在被測目標上，雙頻激光器將輸出的激光沿著激光軸線方向向分光鏡和回饋鏡傳播；驅動電路將三角波電壓信號發送到壓電陶瓷，壓電陶瓷在電壓作用下做伸縮運動的同時推動回饋鏡做往復運動；啟動最小值查詢單元在每個驅動周期內查找測量基準點，并將驅動周期內查找的最小值發送到位移顯示器顯示；穩頻控制電路發送穩頻信號控制電阻絲對激光增益管進行加熱，雙頻激光器的腔長發生變化，使雙頻激光器處于穩頻狀態；測量位移前，對位移顯示器進行清零操作；位移測量系統開始進行測量，當被測目標運動完成后，信號處理系統將值發送到最小值查詢單元，查找驅動周期內驅動電壓為0的值并發送到位移顯示器顯示。本發明可以廣泛應用于位移測量中。
文檔編號G01B11/02GK102564321SQ20121000581
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月10日 優先權日2011年12月22日
發明者張書練, 曾召利, 李巖, 談宜東 申請人:清華大學