[發(fā)明專利]回位補(bǔ)償式四光軸角位移激光干涉儀校準(zhǔn)方法與裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310475601.3
• 申請(qǐng)日: 2013-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN103528507A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡鵬程;譚久彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B9/02
• 分類號(hào): G01B9/02;G01B11/26
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種回位補(bǔ)償式四光軸角位移激光干涉儀校準(zhǔn)方法，其特征在于該方法步驟如下：

(1)標(biāo)準(zhǔn)激光干涉儀激光器的輸出光經(jīng)四軸中空激光干涉鏡組形成相互平行的四條標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量光束，并都入射到有中間孔的平面鏡上，在垂直于四條標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量光束的平面內(nèi)，第一條與第二條標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量光束投影位置點(diǎn)之間的連接線段M長(zhǎng)為A，第三條與第四條標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量光束投影位置點(diǎn)之間的連接線段N長(zhǎng)為B，兩連接線段相交，每條標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量光束中帶有平面鏡位移信息的部分光被反射回四軸中空激光干涉鏡組后，根據(jù)從四軸中空激光干涉鏡組中獲得的干涉信號(hào)，得到連接線段M所在直線與連接線段N所在直線分別與有中間孔的平面鏡入射面夾角的變化值arctan((a₁-a₂)/A)、arctan((b₁-b₂)/B)，其中，a₁、a₂、b₁和b₂分別為有中間孔的平面鏡上第一條、第二條、第三條和第四條標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量光束入射區(qū)域的線位移測(cè)量值，每條標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量光束的其余部分光經(jīng)有中間孔的平面鏡透射到四個(gè)光束位置探測(cè)器上；

(2)被校準(zhǔn)激光干涉儀激光器的輸出光經(jīng)被校準(zhǔn)激光干涉儀干涉鏡組形成相互平行的四條被校準(zhǔn)激光干涉儀測(cè)量光束，被校準(zhǔn)激光干涉儀四條測(cè)量光束都穿過四軸中空激光干涉鏡組的中間通孔，與四條標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量光束平行，并都入射到被校準(zhǔn)激光干涉儀平面反射鏡上，在垂直于四條標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量光束的平面內(nèi)，第一條與第二條被校準(zhǔn)激光干涉儀測(cè)量光束投影位置點(diǎn)之間的連接線段m長(zhǎng)為C，第三條與第四條被校準(zhǔn)激光干涉儀測(cè)量光束投影位置點(diǎn)之間的連接線段n長(zhǎng)為D，連接線段m與連接線段M共線，連接線段n與連接線段N共線，四條帶有被校準(zhǔn)激光干涉儀平面反射鏡位移信息的被校準(zhǔn)激光干涉儀測(cè)量光束反射回被校準(zhǔn)激光干涉儀干涉鏡組后，根據(jù)從被校準(zhǔn)激光干涉儀干涉鏡組中獲得的干涉信號(hào)，得到連接線段m所在直線與連接線段n所在直線分別與被校準(zhǔn)激光干涉儀平面反射鏡入射面夾角的變化值arctan((c₁-c₂)/C)、arctan((d₁-d₂)/D)，其中，c₁、c₂、d₁和d₂分別為被校準(zhǔn)激光干涉儀平面反射鏡上第一條、第二條、第三條和第四條被校準(zhǔn)激光干涉儀測(cè)量光束入射區(qū)域的線位移測(cè)量值；

(3)運(yùn)動(dòng)臺(tái)進(jìn)行任意旋轉(zhuǎn)方向的小角度偏擺并伴有在垂直于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量光束的平面內(nèi)任意二維方向的衍生位移，配裝在運(yùn)動(dòng)臺(tái)上的目標(biāo)反射鏡在垂直于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量光束平面內(nèi)任意二維方向有相對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)臺(tái)的自由位移，四個(gè)光束位置探測(cè)器分別測(cè)量出標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量光束相對(duì)目標(biāo)反射鏡在垂直于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量光束平面內(nèi)任意二維方向衍生位移，微動(dòng)裝置根據(jù)四個(gè)光束位置探測(cè)器測(cè)量出衍生位移的平均值，對(duì)目標(biāo)反射鏡衍生位移進(jìn)行實(shí)時(shí)回位補(bǔ)償，保證目標(biāo)反射鏡反射面上測(cè)量光束的入射位置不發(fā)生變化；

(4)在運(yùn)動(dòng)臺(tái)進(jìn)行任意旋轉(zhuǎn)方向的小角度偏擺過程中，以勻速或非勻速采樣速率，同步采樣標(biāo)準(zhǔn)激光干涉儀夾角變化值arctan((a_t-a₂)/A)、arctan((b₁-b₂)/B)和被校準(zhǔn)激光干涉儀夾角變化值arctan((c₁-c₂)/C)、arctan((d₁-d₂)/D)，將arctan((a₁-a₂)/A)與arctan((c₁-c₂)/C)作差，arctan((b₁-b₂)/B)與arctan((d₁-d₂)/D)作差，最終得到兩組角位移校準(zhǔn)測(cè)量誤差值。