CN116907337B - 一种迈克尔逊干涉测量装置及精确信号解调方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种迈克尔逊干涉测量装置及精确信号解调方法，装置包括激光器、光循环器、光束发散器、光功率计、第一分光板、第二分光板、第一反射镜、第二反射镜、支撑组件、工业相机、条纹计数器、第一导轨、第二导轨以及第三导轨以及液体槽；所述激光器通过第一光纤连接所述光循环器，所述光循环器分别通过第二光纤和第三光纤连接所述光束发散器和所述光功率计，所述工业相机、第一反射镜活动设置于所述第一导轨，所述第二反射镜活动设置于所述第二导轨，所述条纹计数器活动设置于所述第三导轨。本发明光路调整简单、快捷，安全可靠、精确信号解调方法简单、成本低、灵敏度高等特点，不依赖其他精密仪器即可实现微小浓度的高精度测量。

Description

一种迈克尔逊干涉测量装置及精确信号解调方法

技术领域

本发明涉及迈克尔逊干涉、光纤技术和光电探测技术的交叉领域，特别涉及一种迈克尔逊干涉测量装置及精确信号解调方法。

背景技术

迈克尔逊干涉仪是1881年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作设计制造出来的精密光学仪器，利用分振幅法产生双光束以实现干涉。通过调整干涉仪，可以产生等厚干涉条纹，也可以产生等倾干涉条纹。若干涉条纹发生移动，一定是场点对应的光程差发生了变化，引起光程差变化的原因，可能是光线长度L发生变化，或是光路中某段介质的折射率n发生了变化，或是光路中设置的薄膜厚度发生了变化，总之是对应的物理量变化引起了光程差变化。干涉仪主要用于长度和折射率的测量，若观察到干涉条纹有变化，假设移动一条，则M2的动臂移动量为λ/2，等效于M1与M2之间的空气膜厚度对应的光程差改变λ/2。

虽然迈克尔逊干涉仪从问世到现在已经有一百多年了，但它依然在现代科学发展工程实践中具有广泛应用，包括美国的LIGO引力波探测系统、我国的天琴计划引力波探测工程，都是迈克尔逊干涉技术在现代科学中的应用，具有永久的生命力，在物理学发展史上具有重要地位，所以全国高校的大学物理实验都会开展迈克尔逊干涉实验，以锻炼他们的科学思维和实践动手能力。然而，大学物理实验还停留在古老的典型装置上，而且只是观察条纹的移动量来进行激光波长等相关物理量的测量，即使在一些科学应用和实际的应用当中，也是以条纹计数来实现参数的测量，条纹计数的测量方法简单，只要检测到干涉条纹就加1，但是条纹计数的不足是所测的光程差最高精度只能是光源的半个波长，小于半个波长的光程差变化完全无法获得，因此，人们开展了光程差变化小的迈克尔逊干涉测量装置和信号解调算法。然而，基于新的解调算法的迈克尔逊干涉装置，存在光路调整不方便，亦或是因为需要更小倍数波长的光程差测量时精度不够，亦或是精度能够勉强达到要求但是因为解调算法涉及到的函数较多交复杂所以运算量大、耗时长，亦或是动态范围小，亦或者借助其他精密仪器实现高精度的测量以实现环境参数的测量，但往往导致系统变得复杂、成本高昂等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种迈克尔逊干涉测量装置及精确信号解调方法，工业相机采集某个状态的干涉条纹进行图像处理得到小于一个条纹移动量的光程差，条纹计数器则负责干涉条纹移动量的计数，最终得到总的光程差变化量，从而计算出干涉光路中物理量的变化。

为了达到上述目的，本发明提供一种迈克尔逊干涉测量装置及精确信号解调方法，其采用的技术方案如下：

根据本申请的第一方面，提供一种迈克尔逊干涉测量装置，包括激光器、光循环器、光束发散器、光功率计、第一分光板、第二分光板、第一反射镜、第二反射镜、支撑组件、工业相机、条纹计数器、第一导轨、第二导轨以及第三导轨以及液体槽；

所述激光器通过第一光纤连接所述光循环器，所述光循环器分别通过第二光纤和第三光纤连接所述光束发散器和所述光功率计，所述激光器发出的光信号经过所述光循环器后通过所述光束发散器呈一发散角输出，形成等倾干涉，所述光束发散器输出的发散光束经所述第一分光板分成反射光束和透射光束，所述反射光束经所述第一反射镜反射后回到所述第一分光板，由所述第一分光板透射到达所述第二分光板；所述第二分光板的第一反射光束由条纹计数器接收，所述第二分光板的第一透射光束由所述工业相机接收，所述透射光束经过所述液体槽后由所述第二反射镜反射回第一分光板后再由第一分光板反射至第二分光板，所述第二分光板的第二反射光束由条纹计数器接收，所述第二分光板的第二透射光束由所述工业相机接收；

所述第一导轨与所述第二导轨以及所述第三导轨均垂直，所述第一导轨、第二导轨以及第三导轨上均可转动地设置一个所述支撑组件，所述第一导轨上的支撑组件上设置所述第一分光板，所述第二导轨上的支撑组件上设置所述液体槽，所述第三导轨上的支撑组件上设置所述第二分光板，

所述工业相机、第一反射镜活动设置于所述第一导轨，所述第二反射镜活动设置于所述第二导轨，所述条纹计数器活动设置于所述第三导轨。

进一步地，所述支撑组件包括转轴、调节板、调节螺栓以及转盘，所述转轴连接调节板，所述调节板通过调节螺栓与所述转盘连接。

进一步地，所述光束发散器包括封装管、准直管以及径向变折射率透镜棒，所述径向变折射率透镜棒具有两个相对的第一端面和第二端面，所述第一端面用于发射光束以及调整光路时接收光信号，所述第二端面与第二光纤连接，所述第二光纤通过所述准直管固定，所述准直管与所述径向变折射率透镜棒封装在所述封装管中。

进一步地，所述液体槽是长方体，与所述第二导轨成一夹角α放置，所述夹角α小于90°。

进一步地，所述液体槽包括底板以及四个设置于底板上方的挡板，分别为第一透光板、第一挡板、第二透光板以及第二挡板，所述第一透光板和所述第二透光板平行，所述第一透光板和所述第二透光板内壁均镀金膜。

进一步地，在激光入射所述第一透光板的中间位置保留宽度为2-3厘米的矩形区域不镀膜或镀增透膜，在激光出射所述第二透光板的端面位置保留直径3-4厘米的矩形区域不镀膜或镀增透膜。

进一步地，所述第一反射镜和所述第二反射镜的安装面均设置有三个正三角形分布的螺钉，以调整所述第一反射镜和所述第二反射镜的镜面与光轴垂直。

根据本申请的第二方面，提供一种精确信号解调方法，基于如上所述的迈克尔逊干涉测量装置，所述精确信号解调方法包括：

根据所述条纹计数器接收到的第一反射光束和第二反射光束的条纹数量，计算出反射光束与透射光束的第一光程差；

根据工业相机对第一透射光束和第二透射光束的干涉条纹图像进行灰度、滤波、二值化后得带的条纹中心的像元位置，计算出第二光程差；

根据第一光程差和第二光程差确定的第一分光板的总光程差，得到迈克尔逊干涉光路中所述总光程差对应的液体浓度。

进一步地，调节第一反射镜在第一导轨的位置，根据光循环器连接的光功率计所接收到的光源功率，在所述光源功率大于所述激光器发出的光源功率的20％时，确定第一反射镜的位置调整合格；

在条纹计数器或工业相机前方放置一白屏，调节第二反射镜在第二导轨的位置，使第一反射镜和第二反射镜反射的最亮光点重合。

进一步地，根据预估的待测浓度大小来调整所述液体槽与光轴的夹角。

本发明的有益效果是：

本发明充分利用分光板将待测信号分成两路，一路由条纹计数器对干涉条纹进行计数，另外一路由工业相机收集所需时刻的干涉条纹，由条纹图案判断不到半个波长光程差变化的光程差变化量(小于一个条纹移动量对应的光程差)，然后连接到电脑，从而实现总光程差的精确测量，只是用到条纹计数器和几百块钱的工业相机，装置简单、成本低；另外，利用半导体激光器加光纤，随之配合径向渐变折射率的透镜棒，并设置合适的透镜棒光轴长度，无需扩束镜便可得到所需的等倾干涉条纹，使得光路方便调节、造价低(普通氦氖激光加扩束镜造价的十分之一左右)；同时因为采用了透镜棒所以调整光路时会变得简单，液体槽设计在转盘上面也方便旋转液体槽，所测液体浓度变化很小从而导致干涉条纹移动很小不易判断时可以旋转转盘使得光束以比较小的角度入射到液体槽，从而放大液体浓度引起的微小光程差，通过这种增程作用来实现数字图像处理对物理量变化的测量，其中物理量变化包括但不限于微小浓度变化。

本发明提出的迈克尔逊干涉装置，光路调整简单、快捷，安全可靠、精确信号解调方法简单、成本低、灵敏度高等特点，不依赖其他精密仪器即可实现微小浓度等物理量的高精度测量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1示出了根据本发明实施例的一种迈克尔逊干涉测量装置的结构图。

图2示出了根据本发明实施例的导轨交叉位置的侧视示意图。

图3示出了根据本发明实施例的液体槽位置的侧视示意图。

图4示出了根据本发明实施例的转盘的俯视示意图。

图5示出了根据本发明实施例的光束发散器/接收器的结构和封装示意图。

图6示出了根据本发明实施例的透镜棒的光线轨迹及其发散光束出射示意图。

图7示出了根据本发明实施例的发散光束透镜棒的出射光斑示意图。

图8示出了根据本发明实施例的夹角β变小引起液体中的光程增加示意图。

图9示出了根据本发明实施例的激光入射液体槽透光板内壁的镀膜示意图。

图10示出了根据本发明实施例的激光出射液体槽透光板内壁的镀膜示意图。

图11示出了根据本发明实施例的一种精确信号解调方法的流程图。

图中，1为激光器，2为光循环器，3为光束发散器，301为封装管，302为准直管，303为径向变折射率透镜棒，3031为第一端面，3032为第二端面，4为光功率计，5为第一分光板，6为第二分光板，7为第一反射镜，8为第二反射镜，9为支撑组件，901为转轴，902为调节板，903为调节螺栓，904为转盘，10为工业相机，11为条纹计数器，12为第一导轨，13为第二导轨，14为第三导轨，15为液体槽，16为第一光纤，17为第二光纤，18为第三光纤，19为吸收膜，A为矩形区域，B为镀膜区域。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

实施例1：

本发明实施例提供一种迈克尔逊干涉测量装置，如图1所示，该装置包括激光器1、光循环器2、光束发散器3、光功率计4、第一分光板5、第二分光板6、第一反射镜7、第二反射镜8、支撑组件9、工业相机10、条纹计数器11、第一导轨12、第二导轨13以及第三导轨14以及液体槽15。

具体的，激光器1可以选择带FC/ST光纤接口的半导体激光器，所述激光器1通过第一光纤16连接所述光循环器2，所述光循环器2分别通过第二光纤17和第三光纤18连接所述光束发散器3和所述光功率计4。

图1中箭头示出了光束的传输方向，其中所述激光器1发出的光信号经过所述光循环器2后通过所述光束发散器3呈一发散角输出，形成等倾干涉，所述光束发散器3输出的发散光束经所述第一分光板5分成反射光束和透射光束，所述反射光束经所述第一反射镜7反射后回到所述第一分光板5，由所述第一分光板5透射到达所述第二分光板6；所述第二分光板6的第一反射光束由条纹计数器11接收，所述第二分光板6的第一透射光束由所述工业相机10接收，所述透射光束经过所述液体槽15后由所述第二反射镜8反射回第一分光板5后再由第一分光板5反射至第二分光板6，所述第二分光板6的第二反射光束由条纹计数器11接收，所述第二分光板的第二透射光束由所述工业相机10接收。

具体的，条纹计数器11接收到第一反射光束和第二反射光束，由此得到变化的条纹数量并计算出第一分光板5的反射光束与透射光束的光程差，工业相机10接收第一透射光束和第二透射光束，将相应时刻的干涉条纹抓拍保存，由所需两个时刻的干涉条纹图像进行灰度、滤波、二值化然后求得条纹中心的像元位置的数字图像处理方法，得到第一分光板5的反射光束与透射光束不到一个条纹移动量的光程差，如果工业相机抓拍的干涉条纹图像进行处理计算以后得到的光程差超过光源的半个波长，测重新测量抓拍图像，最后由工业相机和条纹计数器的输出得到第一分光板的反射光束与透射光束的总光程差，最后得到迈克尔逊干涉光路中该光程差对应的液体浓度。工业相机10和条纹计数器11都与电脑连接，数据显示于电脑屏幕上。

所述第一导轨12与所述第二导轨13以及所述第三导轨14均垂直，所述第一导轨12、第二导轨13以及第三导轨14上均可转动地设置一个所述支撑组件9，所述第一导轨12上的支撑组件9上设置所述第一分光板5，所述第二导轨13上的支撑组件9上设置所述液体槽15，所述第三导轨14上的支撑组件上设置所述第二分光板6。

所述工业相机10、第一反射镜7活动设置于所述第一导轨12，所述第二反射镜8活动设置于所述第二导轨13，所述条纹计数器11活动设置于所述第三导轨14。

在一些实施例中，如图2和图3所示，所述支撑组件9包括转轴901、调节板902、调节螺栓903以及转盘904，所述转轴901连接调节板902，所述调节板902通过调节螺栓903与所述转盘904连接。

转轴901可以设置于对应导轨上，其作用是令转盘904转动，从而调节设置于转盘904上的光学元件。

示例性的，第二分光板6的光学面与第一分光板5的光学面成90°角或平行；放置对应分光板的转盘904可绕着转轴901进行360°旋转，转盘904上有刻度、最小分度为1°，0°的刻度线与第一导轨12的轴线一致，转盘904的下方有三颗成正三角形分布的调节螺栓904，调节螺栓904固定在同一块调节板902上可螺旋前进和螺旋后退，用于调节转盘904是否水平。

第一分光板5右侧的第二导轨13上设置一个支撑组件9，转盘904上放置一个液体槽15，转盘可水平调节，调节的方式与如上所描述的分光板的调节方式一样，此处不赘述。

示例性的，第一导轨12、第二导轨13及其转轴上固定一个数显测角仪，第一导轨12、第三导轨14及其转轴上固定一个数显测角仪，安装测量装置时转动第一导轨12和第二导轨13直至数显测角仪显示角度为90°、转动第一导轨12和第二导轨13直至数显测角仪显示角度为90°，以通过各个导轨的相应位置，保证光信号可以按照合理地路径进行传输。

在一些实施例中，激光器1与光束发散器3之间设置一个光环循器2，光环循器2具有三个端口，分别为1端口、2端口以及3端口。激光器1与光环循器的1端口相连，然后从2端口输出，光环循器2的3端口连接一个光功率计4监测返回的光功率，目的是便于快速调整光路中的第一反射镜7，使第一反射镜7的反射面与第一分光板5成45°角，第一分光板5放置在转盘904上随着旋转，如图4所示，转盘904上设置有刻度，转盘904的0°位置的刻度线与第一导轨12的轴线平行，当光环循器2的3端口连接的光功率计4接收到光纤激光器功率的20％以上时，则可认为第一反射镜7已调好。

在一些实施例中，如图5所示，所述光束发散器3包括封装管301、准直管302以及径向变折射率透镜棒303，所述径向变折射率透镜棒303具有两个相对的第一端面3031和第二端面3032，所述第一端面3031用于发射光束以及调整光路时接收光信号，所述第二端面3032与第二光纤17连接，所述第二光纤17通过所述准直管302固定，所述准直管302与所述径向变折射率透镜棒303封装在所述封装管301中。

径向渐变折射率透镜棒303的两个端面加工成与轴线垂直，端面镀膜，使端面对激光波长具有100％的透射率，其中一个端面用于发射光束以及调整光路时接收光信号，另外一个端面与第二光纤17对接，而第二光纤17由于透镜棒相同直径大小的玻璃或陶瓷准直毛细管(准直管)固定，并且将光纤端面这一端的准直管端面和光纤一起加工成与光轴垂直的平面，该平面与透镜棒的平面平行放置然后封装在不锈钢套管内，如图5所示，构成光束发散器和光束接收器(起到发散光束的作用以及接收反射回来的光束)，从透镜棒出射的发散光束在迈克尔逊干涉光路形成等倾干涉条纹。透镜棒出射发散光束的原理如图6所示，光纤的纤芯非常小，直径约9微米，所以光纤入射到透镜棒的端面时相当于一个点光源，由于沿着径向折射率的分布是逐渐减小的，所以光线轨迹类似于正弦曲线，一个周期称之为一个节距，出射方向是每一条光线轨迹的切线方向，当光轴长度介于0.5-0.75倍的节距之间时，比如图6中的虚线箭头长度位置时，透镜棒上的箭头就是透镜棒的发散光线，经光纤和透镜棒出射的光斑均匀，质量好过传统的扩束镜，透镜棒的实际扩束光斑如图7所示。

在一些实施例中，第一反射镜7和第二反射镜8的后面均设置三颗成正三角形分布的螺钉，螺钉用于调整第一反射镜7和第二反射镜8的镜面与光轴垂直。首先调整第一反射镜7，待光环循器的光功率计接收到光源功率的20％以上时，则表明第一反射镜7已调好；调节第二反射镜8时在条纹计数器或工业相机前方放置一白屏，调节螺钉使第一反射镜7和第二反射镜8反射的最亮光点重合，同时第二反射镜8放置在与光轴垂直的导轨并且可按需要移动，保证它能有效反射光束。

在一些实施例中，液体槽15是长方体，和第二导轨13成一夹角α(小于90°)放置，在水槽的两块透光板内壁均镀金膜使其反射率接近100％，同时在激光入射透光板的中间位置保留宽度为2-3厘米的矩形区域不镀膜或镀增透膜使其透射率接近100％，分光板1透射的光束从该矩形区域入射到液体槽，镀膜示意图如图9所示，在激光出射透光板的端面位置保留直径3-4厘米的矩形区域A不镀膜或镀增透膜使其透射率接近100％，镀膜示意图如图10所示，液体槽中来回反射的光信号从镀膜区域B出射之后直接到达第二反射镜8，然后被反射、原路返回，返回的光信号依次经过第一分光板5和第二分光板6然后到达工业相机10和条纹计数器11。液体槽15的两个非透光的两个端面内壁镀激光波长的吸收膜19，以避免干涉信号受到内壁反射光信号的干扰。夹角α的大小以实际需要转动，以增加光信号在液体槽中的光程为目的，待测液体浓度越小，此时需要干涉浓度测量装置需要有更高的灵敏度，则此时宜调小夹角α，反之则调大夹角α。

实施例2：

本发明实施例提供一种精确信号解调方法，基于如实施例1所述的迈克尔逊干涉测量装置，如图11所示，所述精确信号解调方法包括：

步骤S100，根据所述条纹计数器接收到的第一反射光束和第二反射光束的条纹数量，计算出反射光束与透射光束的第一光程差；

步骤S200，根据工业相机对第一透射光束和第二透射光束的干涉条纹图像进行灰度、滤波、二值化后得带的条纹中心的像元位置，计算出第二光程差；

步骤S300，根据第一光程差和第二光程差确定的第一分光板的总光程差，得到迈克尔逊干涉光路中所述总光程差对应的液体浓度。

在一些实施例中，调节第一反射镜在第一导轨的位置，根据光循环器连接的光功率计所接收到的光源功率，在所述光源功率大于所述激光器发出的光源功率的20％时，确定第一反射镜的位置调整合格；在条纹计数器或工业相机前方放置一白屏，调节第二反射镜在第二导轨的位置，使第一反射镜和第二反射镜反射的最亮光点重合。

在一些实施例中，根据预估的待测浓度大小来调整所述液体槽与光轴的夹角。

最后需要说明的是，利用本发明提供的迈克尔逊干涉测量装置及精确信号解调方法能够对微小物理量变化实现精确测量，如上各个实施例所描述的是能够对微小浓度变化进行测量，可以理解的是，在实际运用该测量装置时，能够测量的物理量变化包括但不限于浓度，其还可以应用于其他能够基于迈克尔干涉进行测量的物理量的测量，本发明各个实施例仅仅只是示例，并非对发明进行限制。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种迈克尔逊干涉测量装置，其特征在于，包括激光器、光循环器、光束发散器、光功率计、第一分光板、第二分光板、第一反射镜、第二反射镜、支撑组件、工业相机、条纹计数器、第一导轨、第二导轨以及第三导轨以及液体槽；

所述激光器通过第一光纤连接所述光循环器，所述光循环器分别通过第二光纤和第三光纤连接所述光束发散器和所述光功率计，所述激光器发出的光信号经过所述光循环器后通过所述光束发散器呈一发散角输出，形成等倾干涉，所述光束发散器输出的发散光束经所述第一分光板分成反射光束和透射光束，所述反射光束经所述第一反射镜反射后回到所述第一分光板，由所述第一分光板透射到达所述第二分光板；所述第二分光板的第一反射光束由条纹计数器接收，所述第二分光板的第一透射光束由所述工业相机接收，所述透射光束经过所述液体槽后由所述第二反射镜反射回第一分光板后再由第一分光板反射至第二分光板，所述第二分光板的第二反射光束由条纹计数器接收，所述第二分光板的第二透射光束由所述工业相机接收；

所述第一导轨与所述第二导轨以及所述第三导轨均垂直，所述第一导轨、第二导轨以及第三导轨上均可转动地设置一个所述支撑组件，所述第一导轨上的支撑组件上设置所述第一分光板，所述第二导轨上的支撑组件上设置所述液体槽，所述第三导轨上的支撑组件上设置所述第二分光板；

所述工业相机、第一反射镜活动设置于所述第一导轨，所述第二反射镜活动设置于所述第二导轨，所述条纹计数器活动设置于所述第三导轨；

所述液体槽是长方体，与所述第二导轨成一夹角α放置，所述夹角α小于90°。

2.如权利要求1所述的迈克尔逊干涉测量装置，其特征在于，所述支撑组件包括转轴、调节板、调节螺栓以及转盘，所述转轴连接调节板，所述调节板通过调节螺栓与所述转盘连接。

3.如权利要求1所述的迈克尔逊干涉测量装置，其特征在于，所述光束发散器包括封装管、准直管以及径向变折射率透镜棒，所述径向变折射率透镜棒具有两个相对的第一端面和第二端面，所述第一端面用于发射光束以及调整光路时接收光信号，所述第二端面与第二光纤连接，所述第二光纤通过所述准直管固定，所述准直管与所述径向变折射率透镜棒封装在所述封装管中。

4.如权利要求1所述的迈克尔逊干涉测量装置，其特征在于，所述液体槽包括底板以及四个设置于底板上方的挡板，分别为第一透光板、第一挡板、第二透光板以及第二挡板，所述第一透光板和所述第二透光板平行，所述第一透光板和所述第二透光板内壁均镀金膜。

5.如权利要求4所述的迈克尔逊干涉测量装置，其特征在于，在激光入射所述第一透光板的中间位置保留宽度为2-3厘米的矩形区域不镀膜或镀增透膜，在激光出射所述第二透光板的端面位置保留直径3-4厘米的矩形区域不镀膜或镀增透膜。

6.如权利要求1所述的迈克尔逊干涉测量装置，其特征在于，所述第一反射镜和所述第二反射镜的安装面均设置有三个正三角形分布的螺钉，以调整所述第一反射镜和所述第二反射镜的镜面与光轴垂直。

7.一种精确信号解调方法，其特征在于，基于如权利要求1至6中任一项所述的迈克尔逊干涉测量装置，所述精确信号解调方法包括：

根据所述条纹计数器接收到的第一反射光束和第二反射光束的条纹数量，计算出反射光束与透射光束的第一光程差；

根据工业相机对第一透射光束和第二透射光束的干涉条纹图像进行灰度、滤波、二值化后得带的条纹中心的像元位置，计算出第二光程差；

根据第一光程差和第二光程差确定的第一分光板的总光程差，得到迈克尔逊干涉光路中所述总光程差对应的液体浓度。

8.如权利要求7所述的精确信号解调方法，其特征在于，调节第一反射镜在第一导轨的位置，根据光循环器连接的光功率计所接收到的光源功率，在所述光源功率大于所述激光器发出的光源功率的20％时，确定第一反射镜的位置调整合格；

在条纹计数器或工业相机前方放置一白屏，调节第二反射镜在第二导轨的位置，使第一反射镜和第二反射镜反射的最亮光点重合。

9.如权利要求7所述的精确信号解调方法，其特征在于，根据预估的待测浓度大小来调整所述液体槽与光轴的夹角。