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龙图腾网获悉天津大学申请的专利一种基于反射球F-P腔的微位移测量系统和方法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：CN119642715B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-13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：202411829511.4，技术领域涉及：G01B11/02；该发明授权一种基于反射球F-P腔的微位移测量系统和方法是由罗浩;于晋龙;王菊;马闯设计研发完成，并于2024-12-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于反射球F-P腔的微位移测量系统和方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于反射球F‑P腔的微位移测量系统和方法，利用反射球构建低精细度F‑P腔体，使得F‑P腔体对波长的响应曲线应接近正弦曲线，消除测距光路中的多光束反射。采用本发明的技术方案，能够解决现有技术中F‑P腔两个反射面反射率过高导致多光束干涉，引起测量误差的问题；同时提高了测量精度和灵敏度，可以满足大工作范围内的高精度纳米级微位移测量。

本发明授权一种基于反射球F-P腔的微位移测量系统和方法在权利要求书中公布了：1.一种基于反射球F‑P腔的微位移测量系统，其特征在于，包括：激光器、温度控制模块、光耦合器、乙炔气体吸收池、第一光电探测器、解调器、射频源、驱动电流源、环形器、激光准直器、扩束透镜、反射球、光放大器、光滤波器、光电探测器、功分器、第一电放大器、第二电放大器、第一混频器、第二混频器、第一低通滤波器、第二低通滤波器、处理器； 所述温度控制模块与激光器的温控引脚连接；所述激光器的输出与光耦合器的输入连接；所述光耦合器的第1输出端与乙炔气体吸收池的输入端连接；所述光耦合器的第2输出端与环形器的第1端口连接；所述乙炔气体吸收池的输出端与第一光电探测器的输入端连接；所述第一光电探测器的输出端与解调器的输入端连接；所述解调器的输出端与驱动电流源的输出端连接；所述驱动电流源的输出端与激光器的电流驱动连接；所述射频源的第1输出端与解调器的射频输入端连接；所述环形器的第2端口与激光准直器的输入端连接；所述激光准直器的输出端与扩束透镜的输入端连接，所述扩束透镜的输出端作为发射端，入射到被测目标反射球表面；所述环形器的第3端口与光放大器的输入端连接；所述光放大器的输出端与光滤波器的输入端连接；所述光滤波器的输出端与第二光电探测器的输入端连接；所述第二光电探测器的输出端与功分器的输入端连接；所述功分器的第1输出端与第一电放大器输入端连接；所述功分器的第2输出端与第二电放大器输入端连接；所述第一电放大器的输出端与第一混频器的射频输入端连接；所述第二电放大器的输出端与第二混频器的射频输入端连接；所述射频源的第2输出端与第一混频器的本振输入端连接；所述射频源的第3输出端与第二混频器的本振输入端连接；所述第一混频器的输出端与第一低通滤波器的输入端连接；所述第二混频器的输出端与第二低通滤波器的输入端连接；所述第一低通滤波器的输出端与处理器的第1输入端连接；所述第二低通滤波器的输出端与处理器的第2输入端连接； 激光准直器的输入端为光纤，输出端为自由空间光； 所述系统实现的基于反射球F‑P腔的微位移测量方法，包括： 打开射频源，输出频率为的调制信号； 激光器输出波长为的激光通过激光准直器变为自由空间光，在激光准直器的出射端面存在约4%的端面反射，此部分反射光原路返回至激光准直器的光纤里，回到环形器的第2端口，此部分光场记为参考光场； 激光准直器出射的约96%的空间透射光经扩束透镜入射到反射球的表面反射，反射球放置于压电纳米定位台上，然后该光场原路返回至激光准直器的端面，此部分光场记为测量光场，在激光准直器的端面处参考光场和测量光场发生干涉，干涉后的光场回到环形器的第2端口，从环形器的第3端口输出； 光电探测器将光信号转化为电信号，电信号的频率分量有和； 射频源输出的第2路频率为的信号作为第一混频器的本振输入信号，射频源输出的第3路频率为的信号作为第二混频器的本振输入信号； 设置压电纳米定位台移动参数，使反射球以峰峰值50nm的方波振动； 第一混频器中只有和本振信号频率相同的信号才能混频至直流信号，此直流信号传输至第一低通滤波器，滤除和频信号后，该信号记为； 第二混频器中只有和本振信号频率相同的信号才能混频至直流信号，此直流信号传输至第二低通滤波器，滤除和频信号后，该信号记为； 调节射频源输出调制信号的幅度，使得； 处理器将两路直流信号和带入公式，其中，为反射球未移动时的光场初相位，为余弦函数的反三角运算函数； 设置反射球移动固定距离，移动距离记为； 反射球移动后，第一低通滤波器的输出信号记为，第二低通滤波器的输出信号记为； 处理器将反射球移动后的两路直流信号和带入公式，其中，为反射球移动后的光场相位；处理器将和做差，得到，其中，为反射球移动前后光场相位的变化量； 处理器将带入公式，获得待测微位移参量。

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