[發(fā)明專利]光學干涉儀和具有這種光學干涉儀的振動計

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410228112.2
• 申請日: 2014-05-27
• 公開（公告）號: CN104180892B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邁克爾·沃爾特格;克里斯蒂安·倫貝;亞歷山大·德雷本施泰特;托比亞斯·布勞恩
• 申請（專利權(quán)）人: 綜合工藝有限公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 胡春光;張穎玲

本發(fā)明涉及一種光學干涉儀，其具有用于射入輸出光束的輸出光束?光束輸入端和將輸出光束分成至少一束第一部分光束和第二部分光束的分光裝置，其中，干涉儀被設(shè)計外差干涉儀，具體而言，在干涉儀光路內(nèi)設(shè)置至少一個光學頻移器；和其中，干涉儀具有一個或多個光波導元件，利用光波導元件至少在輸出光束?光束輸入端、分光裝置和頻移器之間形成光波導。本發(fā)明特征在于，頻移器設(shè)置在第一或第二部分光束的光路內(nèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學干涉儀以及具有這種光學干涉儀的振動計。

背景技術(shù)

借助于干涉儀，輸出光束利用分光裝置分成至少一束第一和第二部分光束，這兩束部分光束至少局部通過分開的光道引導，最后，這兩束部分光束又疊加形成干涉。干涉儀已知被實施為例如馬赫曾德爾干涉儀或邁克爾遜干涉儀。

在此本發(fā)明涉及被設(shè)計成外差干涉儀的干涉儀。這種外差干涉儀在干涉儀光路內(nèi)具有至少一個光學頻移器，按照典型方式在至少兩束部分光束的其中一束的光路內(nèi)。

這種干涉儀尤其應用于精確確定物體長度、運動或振動的測量技術(shù)。

由EP 0 448 751 B1已知一種具有鈮酸鋰晶體的外差干涉儀。該干涉儀具有偏振旋轉(zhuǎn)和頻率偏移的變頻器。在此，輸出光束尤其利用兩個聲光構(gòu)件分成兩束偏振不同、強度大約相同的部分光束，這些部分光束通過偏振分光器分開。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明任務在于進一步改進前面已知的光學干涉儀，尤其是提高干涉儀的構(gòu)件的可靠性和可復制性。

該任務通過根據(jù)本申請的光學干涉儀解決。就此，全部權(quán)利要求的文字明確地通過參引而納入本說明書。

本發(fā)明干涉儀具有用于射入輸出光束的輸出光束-光束輸入端以及用于將輸出光束分成至少第一部分光束和第二部分光束的分光裝置。通過在所述干涉儀的光路內(nèi)設(shè)置至少一個光學頻移器，使得所述干涉儀被設(shè)計成外差干涉儀(heterodynesInterferometer)。第一部分光束的頻率可以因此利用頻移器至少相對于第二部分光束的頻率而移位，從而干涉信號具有載波頻率。

所述干涉儀包括一個或多個光波導元件，利用所述光波導元件至少在輸出光束-光束輸入端、分光裝置和頻移器之間形成光波導。

重要的是，頻移器設(shè)置在第一或第二部分光束的光路內(nèi)。

由于在從輸出光束-光束輸入端出發(fā)的光路內(nèi)，分光裝置設(shè)置在頻移器前方，所以本發(fā)明干涉儀在結(jié)構(gòu)方面原則上不同于前面已知的干涉儀，尤其是由EP 0 448 751 B1已知的干涉儀。

由此得到包括前面已述結(jié)構(gòu)優(yōu)點的波導元件，其中可以形成僅少量且尤其是完全沒有自由光束分量的緊湊和堅固實施方式，此外通過在第一或第二部分光束的光路內(nèi)設(shè)置頻移器使得對分光裝置和頻移器的構(gòu)造提出的要求更少：尤其不重要的是，頻移器和分光器被設(shè)計成彼此協(xié)調(diào)一致的光偏振器件。

因而在分光裝置和頻移器的設(shè)計和參數(shù)化中，在保留應用波導元件優(yōu)點的情況下，相對于已知干涉儀得到了更大的設(shè)計范圍。此外，申請人的研究表明，根據(jù)前述現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造彼此協(xié)調(diào)一致的偏振分光裝置和頻移器對這種光學器件的生產(chǎn)提出非常高的要求，從而可以獲得的可復制性較低，因而在制造過程中次品率和成本較高。本發(fā)明干涉儀避免了這些缺點。