一种光路结构、光路结构的使用方法、测量系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110058216A(43)申请公布日2019.07.26(21)申请号201910070434.1(22)申请日2019.01.25(71)申请人北京航天计量测试技术研究所地址100076北京市丰台区南大红门路1号申请人中国运载火箭技术研究院(72)发明人刘晓旭张铁犁谢阳靳硕张修建张鹏程王兵高翌春葛萌(74)专利代理机构北京国之大铭知识产权代理事务所(普通合伙)11565代理人张伟凤(51)Int.Cl.G01S11/12(2006.01)G02B26/08(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种光路结构、光路结构的使用方法、测量系统和方法(57)摘要本发明公开了一种光路结构、光路结构的使用方法、测量系统和方法，所述光路结构包括第一镜组、第二镜组、固定反射镜和移动位移台，其中第一镜组和第二镜组分别包括多个第一棱镜和第二棱镜，第二镜组的棱镜个数与第一镜组的棱镜个数相等，第二镜组相对于所述第一镜组平行排列，第二镜组的第二棱镜的位置与所述第一镜组的第一棱镜的位置对应设置，第二镜组的棱镜位置延迟于所述第一镜组的棱镜位置；固定反射镜，接收反射光，与第二镜组的最后一个棱镜的位置相对应；移动位移台，带动第二镜组相对于所述第一镜组的垂直方向移动以改变所述第一镜组和第二镜组间的距离，从而消除飞秒光频梳连续测距的盲区，能够实现飞秒光学频率梳的全量程测距。CN110058216ACN110058216A权利要求书1/2页1.一种用于消除飞秒光频梳连续测距盲区的测量系统的光路结构，其特征在于，包括第一镜组、第二镜组、固定反射镜和移动位移台，其中所述第一镜组包括多个第一棱镜，所述多个第一棱镜按照第一预定角度连接，所述第一镜组固定在所述移动位移台上；所述第二镜组包括多个第二棱镜，所述多个第二棱镜按照第二预定角度连接；所述第二镜组的棱镜个数与第一镜组的棱镜个数相等，所述第二镜组相对于所述第一镜组平行排列，所述第二镜组的第二棱镜的位置与所述第一镜组的第一棱镜的位置对应设置，所述第二镜组的棱镜位置延迟于所述第一镜组的棱镜位置；入射光入射到第一镜组的第一个第一棱镜，经反射至第二镜组的第一个第二棱镜、第二个第一棱镜、第二个第二棱镜、第三个第一棱镜、第三个第二棱镜，……直至最后一个第二棱镜反射至所述固定反射镜并输出反射光；所述固定反射镜，接收所述反射光，反射后按照所述入射光的路线反向返回；所述移动位移台，根据所述消除飞秒光频梳连续测距盲区系统的计算的移动距离带动所述第二镜组相对于所述第一镜组的垂直方向移动以改变所述第一镜组和第二镜组间的距离。2.根据权利要求1所述的光路结构，其特征在于，所述第一镜组和第二镜组的每个棱镜为直角棱镜，所述第一预定角度和第二预定角度为直角。3.根据权利要求2所述的光路结构，其特征在于，所述第二镜组的棱镜位置相对于所述第一镜组的棱镜位置延迟半个棱镜。4.根据权利要求3所述的光路结构，其特征在于，所述第一镜组和第二镜组的直角棱镜使用胶接固定。5.根据权利要求4所述的光路结构，其特征在于，所述第一镜组和第二镜组的棱镜个数与所述移动距离成正比例关系。6.根据权利要求5所述的光路结构，其特征在于，所述第一镜组和第二镜组的棱镜个数为5。7.一种利用权利要求1-6中任一项所述的光路结构的使用方法，其特征在于，包括：S11：所述移动位移台根据初始移动距离设置所述第一镜组的位置；S12：入射光入射到所述第一镜组的第一个第一棱镜，经反射至第二镜组的第一个第二棱镜、第二个第一棱镜、第二个第二棱镜、第三个第一棱镜、第三个第二棱镜，……直至最后一个第二棱镜反射至所述固定反射镜并输出反射光按照所述入射光的路线反向返回；S13：所述移动位移台接收并根据所述飞秒光频梳测距系统计算的移动距离调整量调整所述第一镜组的位置，跳转至S12，直至所述移动距离为0。8.一种消除飞秒光频梳连续测距盲区的测量系统，其特征在于，包括飞秒光频梳、分光镜、参考光路、测量光路、光电探测器、控制器和权利要求1-6中任一项所述光路结构，其中所述飞秒光频梳生成飞秒脉冲，经所述分光镜分为两束光线分别进入所述参考光路和测量光路；所述光电探测器接收从所述参考光路反射的参考反射光和从所述测量光路反射的测量反射光，并根据到达的时间差判断所述时间差是否为所述飞秒脉冲的脉冲间隔的整数倍；2CN110058216A权利要求书2/2页若否则根据所述时间差计算所述参考光路的调整距离和所述调整距离对应的所述光路结构的移动距离，直到所述参考反射光和测量反射光到达所述光电探测器的时间差为所述飞秒脉冲的脉冲间隔的整数倍以实现连续测距。9.一种利用权利要求8所述的测量系统的测量方法，其特征在于，包括：S21：飞秒光频梳生