[發(fā)明專利]基于光纖陣列型空間點(diǎn)源陣列發(fā)生器的傾斜波面干涉系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410001551.X
• 申請(qǐng)日: 2014-01-02
• 公開（公告）號(hào): CN103759668A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈華;李嘉;朱日宏;王念;陳磊;何勇;高志山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/24
• 分類號(hào): G01B11/24
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

1.一種基于光纖陣列型空間點(diǎn)源陣列發(fā)生器的傾斜波面干涉系統(tǒng)，其特征在于：光路為改進(jìn)的斐索干涉光路系統(tǒng)，包括光源（1）、光纖耦合器模塊（2）、光纖陣列（3）、分光棱鏡（4）、準(zhǔn)直透鏡組（5）、球面透鏡組（6）、待測(cè)件（7）、光闌（8）、成像透鏡（9）和CCD（10）；其中光纖陣列（3）、準(zhǔn)直透鏡組（5）和球面透鏡組（6）構(gòu)成梯度補(bǔ)償模塊；光源（1）、光纖耦合器模塊（2）、光纖陣列（3）、分光棱鏡（4）、準(zhǔn)直透鏡組（5）、球面透鏡組（6）、待測(cè)件（7）依次共光軸設(shè)置；分光棱鏡（4）、光闌（8）、成像透鏡（9）和CCD（10）依次共光軸設(shè)置，上述光軸與光源（1）、光纖耦合器模塊（2）所處的光軸垂直；由光源（1）發(fā)出的激光由光纖導(dǎo)入光纖耦合器模塊（2），光纖耦合器模塊（2）將一束激光分成多束激光，再由光纖將多束激光導(dǎo)入光纖陣列（3），由光纖陣列（3）出射多束發(fā)散光，經(jīng)分光棱鏡（4）透射后，再通過準(zhǔn)直透鏡組（5）形成多束具有不同傾斜角度的平行光，多束具有不同傾斜角度的平行光進(jìn)入球面透鏡組（6），在球面透鏡組（6）的最后一個(gè)鏡面上分成透射光和第一反射光；透射光照射到待測(cè)件（7），由待測(cè)件（7）反射后，攜帶待測(cè)件（7）局部面形偏差的多束光返回經(jīng)球面透鏡組（6）形成多束攜帶待測(cè)件（7）局部面形偏差的具有不同傾斜角度的平行光，再經(jīng)準(zhǔn)直透鏡組（6）后形成多束會(huì)聚光，再由分光棱鏡（4）折轉(zhuǎn)90度進(jìn)入光闌（8），經(jīng)光闌（8）濾除雜散光，最后由成像透鏡（9）成像在CCD（10）上，形成測(cè)試光路；第一反射光從球面透鏡組（6）最后一個(gè)鏡面上沿原路返回經(jīng)球面透鏡組（6）、準(zhǔn)直透鏡組（5），再由分光棱鏡（4）折轉(zhuǎn)90度進(jìn)入光闌（8），經(jīng)光闌（8）濾除雜散光，最后由成像透鏡（9）成像在CCD（10）上，形成參考光路；CCD（10）上出現(xiàn)測(cè)試光與參考光疊加形成干涉圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于光纖陣列型空間點(diǎn)源陣列發(fā)生器的傾斜波面干涉系統(tǒng)，其特征在于：待測(cè)件（7）頂點(diǎn)曲率中心與球面透鏡組（6）的焦點(diǎn)重合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于光纖陣列型空間點(diǎn)源陣列發(fā)生器的傾斜波面干涉系統(tǒng)，其特征在于：球面透鏡組（6）為齊名透鏡組，即球面透鏡組（6）的焦點(diǎn)與距待測(cè)件（7）最近的球面的球心重合，由球面透鏡組（6）中距待測(cè)件（7）最近的球面反射的光束為參考光。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于光纖陣列型空間點(diǎn)源陣列發(fā)生器的傾斜波面干涉系統(tǒng)，其特征在于：系統(tǒng)為非零位干涉系統(tǒng)，由待測(cè)件（7）反射后攜帶待測(cè)件（7）局部面形偏差的多束測(cè)試光并不需完全原路返回，只要滿足干涉圖樣條紋密度不超出CCD（10）分辨率。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于光纖陣列型空間點(diǎn)源陣列發(fā)生器的傾斜波面干涉系統(tǒng)，其特征在于：為了避免相鄰點(diǎn)光源之間相互干擾，光纖陣列（3）中每根光纖都可以通過控制光纖耦合器模塊（2）中該根光纖中的光開關(guān)實(shí)現(xiàn)光路通斷。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于光纖陣列型空間點(diǎn)源陣列發(fā)生器的傾斜波面干涉系統(tǒng)，其特征在于：由光纖陣列（3）出射球面光波發(fā)散角為2u，且sinu不小于0.13，選用不同的光纖可得到不同發(fā)散角的球面波；光纖陣列（3）相鄰光纖芯距為2mm；光纖陣列（3）的端面與光源（1）、光纖耦合器模塊（2）所處的光軸垂直，光纖陣列（3）中每根光纖的出射端面在同一平面內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于光纖陣列型空間點(diǎn)源陣列發(fā)生器的傾斜波面干涉系統(tǒng)，其特征在于：光纖陣列（3）中每根光纖出射的測(cè)試光都能覆蓋待測(cè)件（7）的整個(gè)面形。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于光纖陣列型空間點(diǎn)源陣列發(fā)生器的傾斜波面干涉系統(tǒng)，其特征在于：位于光纖陣列（3）的同一直徑上的兩個(gè)兩根最邊緣光纖出射光束照射到待測(cè)件（7）上的重疊區(qū)域要大于待測(cè)件（7）的口徑。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于光纖陣列型空間點(diǎn)源陣列發(fā)生器的傾斜波面干涉系統(tǒng)，其特征在于：光纖耦合器模塊（2）由若干個(gè)光纖耦合器、光開關(guān)組成。