恭喜河南百合特种光学研究院有限公司;郑州轻工业大学叶国永获国家专利权
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龙图腾网恭喜河南百合特种光学研究院有限公司;郑州轻工业大学申请的专利一种应用于受限空间的高精度涡旋光干涉位移传感器获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119803271B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-16发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510285596.2,技术领域涉及:G01B9/02;该发明授权一种应用于受限空间的高精度涡旋光干涉位移传感器是由叶国永;张博;李星辉;张亚琳;刘琴;王海燕;金少搏;张品祥;何文斌;明五一设计研发完成,并于2025-03-11向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种应用于受限空间的高精度涡旋光干涉位移传感器在说明书摘要公布了:本发明公开了一种应用于受限空间的高精度涡旋光干涉位移传感器,包括边发射激光芯片、微纳螺旋相位板、道威棱镜、反射镜、盖板、光电探测器、封装基体等,采用光机电集成结构设计。所述发射激光芯片的两端有微纳螺旋相位板,左侧激光经过微纳螺旋相位板后成为涡旋光束,右侧激光经过微纳螺旋相位板、道威棱镜后成为与左侧激光共轭的涡旋光束,左右两侧共轭涡旋光束经反射镜、透镜后入射至光栅,经过光栅衍射后,左右两侧共轭涡旋光束的衍射光束汇合相干,涡旋干涉光场被光电探测器接收,进而从相干光场中解析出光栅位移。本发明实现了涡旋光干涉位移传感器的微型化,适用于精密运动模组、精密仪器等领域受限空间场景下的高精度位移测量。
本发明授权一种应用于受限空间的高精度涡旋光干涉位移传感器在权利要求书中公布了:1.一种应用于受限空间的高精度涡旋光干涉位移传感器的工作方法,所述应用于受限空间的高精度涡旋光干涉位移传感器包括封装基体(11)和盖板(12),所述封装基体(11)的内部加工有工作空腔,工作空腔的底部安装有激光发射芯片(1)和道威棱镜(4),激光发射芯片(1)的右端固定安装第二微纳螺旋相位板(3),道威棱镜(4)位于第二微纳螺旋相位板(3)的右侧,所述激光发射芯片(1)的左端固定安装第一微纳螺旋相位板(2),工作空腔的斜面上分别设置有第一反射面(6)和第二反射面(5),盖板(12)上开设有第一透镜(7)和第二透镜(8),光电探测器(10)固定安装在第一透镜(7)和第二透镜(8)之间;其特征在于,包括如下步骤:S1.将光栅(9)安装在待测物体上;S2.所述激光发射芯片(1)左侧激光透过第一微纳螺旋相位板(2)后成为涡旋光束入射到第一反射面(6),右侧激光从第二微纳螺旋相位板(3)出射后,经过道威棱镜(4)成为与左侧激光共轭的涡旋光束,之后入射到第二反射面(5)上;S3.第一反射面(6)和第二反射面(5)用于反射光束,使反射后的光束分别入射到第一透镜(7)和第二透镜(8),左侧和右侧涡旋光束分别经过第一透镜(7)和第二透镜(8)折偏后入射到光栅(9)上,经过所述光栅(9)衍射后,两束涡旋衍射光束汇合相干;S4.相干光场被光电探测器(10)接收,转换为图像信号;S5.当待测物体发生运动时,光栅(9)随之运动,对称级次衍射光发生频移进而产生相位差Δφ,被测位移量x所引起的相位差Δφ与等共轭涡旋衍射光相干图样的旋转角度成线性关系,旋转方向与被测位移方向相对应;S6.光电探测器(10)接收共轭涡旋衍射光相干图像,解析得到待测物体的位移。
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