[發明專利]基于聲光外差移相的準直鏡后表面自標定共光路干涉儀

有效

• 申請號: 201410690424.5
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN104359397A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 張文喜;相里斌;呂笑宇;李楊;伍洲;孔新新;周志盛;周志良;劉志剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電研究院
• 主分類號: G01B9/02
• 分類號: G01B9/02;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

1.一種基于聲光外差移相的準直鏡后表面自標定共光路干涉儀，其特征在于，包括：激光器、第一與第二偏振分光鏡、第一、第二與第三聲光頻移器、第一與第二反射鏡、合束鏡、空間濾波器、點衍射光波生成裝置、第一分光鏡、準直鏡、直角棱鏡或第二分光鏡、成像鏡與面陣探測器；所述準直鏡的最后一個面為平面；

其中，所述激光器的出射光依次經過第一與第二偏振分光鏡分束為a、b與c三路光束，a光為第一偏振分光鏡的反射光，b光為依次經過所述第一與第二偏振分光鏡的穿透光，c光為第二偏振分光鏡的反射光；所述a光依次經過第一反射鏡與第一聲光頻移器后射入合束鏡中；所述c光依次經過第二反射鏡、第二聲光頻移器與可移動的角錐棱鏡后射入所述合束鏡中；所述a光與c光在合束鏡中合束后依次經過空間濾波器與分光鏡后射入準直鏡中，其中一部分光通過所述準直鏡最后的平面反射作為參考光，經由第一分光鏡射入所述直角棱鏡或第二分光鏡中，另一部分光穿透所述準直鏡射入待測樣品并被反射作為測量光，依次通過所述準直鏡與第一分光鏡后射入所述直角棱鏡或第二分光鏡中；所述b光作為準直鏡最后的平面的自標定光依次經過第三聲光頻移器、點衍射光波生成裝置后射入所述直角棱鏡或第二分光鏡中；

射入所述直角棱鏡或第二分光鏡中的光束經直角棱鏡折轉，由成像鏡進入面陣探測器形成具有空間相干性與時間相干性干涉條紋。

2.根據權利要求1所述的干涉儀，其特征在于，所述激光器與第一偏振分光鏡之間、所述第一與第二偏振分光鏡之間，以及所述第三聲光頻移器與點衍射光波生成裝置之間還分別設有一半波片。

3.根據權利要求1所述的干涉儀，其特征在于，a光與c光合束后，其中的c光通過所述準直鏡最后的平面反射作為參考光，a光則穿透所述準直鏡射入待測樣品并被反射作為測量光。

4.根據權利要求3所述的干涉儀，其特征在于，所述激光器的出射光為短相干光，使a光到待測樣品與c光到準直鏡最后平面后返回的光分別作為測量光與參考光進行干涉，其光程差由c光往返角錐棱鏡多走的光程來補償，通過移動控制所述角錐棱鏡的位置來控制適應不同光程差使其滿足干涉條件，而其余的光束間光程差都會因大于出射光的相干長度而不發生干涉。

5.根據權利要求1所述的干涉儀，其特征在于，所述空間濾波器包括：顯微物鏡與濾波針孔，光束依次經過所述顯微物鏡與濾波針孔進行完成空間濾波。

6.根據權利要求1所述的干涉儀，其特征在于，所述點衍射光波生成裝置包括：光纖耦合鏡、單模保偏光纖與光纖頭，或者顯微物鏡與點衍射孔；

若所述點衍射光波生成裝置為光纖耦合鏡、單模保偏光纖與光纖頭，則光束依次經過所述光纖耦合鏡、單模保偏光纖與光纖頭后射入所述直角棱鏡中，其中，所述光纖頭與所述直角棱鏡膠合在一起；

若所述點衍射光波生成裝置為顯微物鏡與點衍射孔，則光束依次經過所述顯微物鏡與點衍射孔后射入所述第二分光鏡中。

7.根據權利要求6所述的干涉儀，其特征在于，所述b光經單模保偏光纖的光程與所述a光經所述準直鏡最后的平面反射并通過所述分光鏡后射入所述直角棱鏡或第二分光鏡中所走的光程長度相同。