[發明專利]基于低頻差聲光移頻器移相的共光路外差干涉儀

有效

• 申請號: 201410515887.8
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN104296677B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 張文喜;李楊;周志盛;伍洲;孔新新;呂笑宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電研究院
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司11260
• 代理人: 鄭立明,鄭哲

1.一種基于低頻差聲光移頻器移相的共光路外差干涉儀，其特征在于，包括光束調整單元、低頻差移相單元、光束合束單元、共光路干涉單元以及面陣探測器單元：

所述光束調整單元，用于將激光器的出射激光調整為功率相同的兩束激光；

所述低頻差移相單元，用于對所述光束調整單元得到的所述兩束激光的頻率進行調整以得到所述兩束激光的輸出差頻為100赫茲以下的低差頻；

所述光束合束單元，用于將所述低頻差移相單元輸出的兩束激光進行合束；

所述共光路干涉單元，用于將所述光束合束單元合束的激光分為共光路測量光和參考光以產生干涉；

所述面陣探測器單元，用于采集所述干涉；

設移頻后兩束光的頻率分別為v₁和v₂，兩束光的光強都為E，則面陣探測器上一點采集的隨時間t變化的干涉信號S(t)表示為：

S(t)=2E+2E cos[2π(v1-v2)t+2×2πv1(L+R)c]]]>

其中，L為測量光束往返待測表面時相對于參考光多走的光程，R為待測面粗糙的起伏量，c為光速；分別計算每相鄰點的R值之差從而復原出待測面的面型。

2.根據權利要求1所述的基于低頻差聲光移頻器移相的共光路外差干涉儀，其特征在于，所述光束調整單元包括：激光器、可調諧濾光片和第一分光鏡；

所述激光器的出射激光為弱相干光。

3.根據權利要求1或2所述的基于低頻差聲光移頻器移相的共光路外差干涉儀，其特征在于，所述低頻差移相單元包括：

第一聲光移頻器、第二聲光移頻器以及同源低頻差驅動器；

所述第一聲光移頻器和所述第二聲光移頻器通過所述同源低頻差驅動器驅動，輸出差頻為100赫茲以下的低差頻，且所述第一聲光移頻器用于調整所述兩束激光中的一束激光的頻率，所述第二聲光移頻器用于調整所述兩束激光中另一束激光的頻率。

4.根據權利要求3所述的基于低頻差聲光移頻器移相的共光路外差干涉儀，其特征在于，所述光束合束單元包括：合束鏡和角反射鏡；

所述角反射鏡的位移方向平行于所述第二聲光移頻器輸出的激光方向，所述第一聲光移頻器輸出的激光與所述角反射鏡輸出的激光在所述合束鏡處合束。

5.根據權利要求4所述的基于低頻差聲光移頻器移相的共光路外差干涉儀，其特征在于，所述共光路干涉單元包括：空間濾波器、第一準直鏡、參考透射平面鏡、第二分光鏡、第二準直鏡，所述空間濾波器包括顯微物鏡和空間濾波針孔；

所述空間濾波器對合束后的激光進行濾波，所述第一準直鏡將濾波后的激光的直徑準直為與待測表面尺寸相同，準直后的激光經所述參考透射平面鏡返回光作為參考光，由所述參考透射平面鏡透射后再返回的光作為測量光，所述參考光與所述測量光同光路經所述第一準直鏡逆向返回，經所述第二分光鏡以及所述第二準直鏡進入所述面陣探測器。