[實用新型]一種四倍程的雙頻外差激光干涉儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520264628.2
• 申請日: 2015-04-27
• 公開（公告）號: CN205014944U
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉亞睿;許素安;錢飛;張鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量學院
• 主分類號: G01B9/02
• 分類號: G01B9/02;G01B11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于精密測量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種四倍程的雙頻外差激光干涉儀。

背景技術(shù)

雙頻激光干涉儀具有響應(yīng)速度快、測量范圍大、容易實現(xiàn)高精度測量的特點，可用于精密機床、大規(guī)模集成電路加工設(shè)備等的在線測量、誤差修正和控制。雙頻激光干涉儀采用外差干涉測量原理，克服了普通單頻干涉儀測量信號直流漂移的問題，具有信號噪聲小、抗環(huán)境干擾、允許光源多通道復(fù)用等諸多優(yōu)點。近年來，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，人們對精密測量工具提出了更高的要求，但現(xiàn)有的雙頻外差激光干涉儀由于其自身光學元件性能的不理想和環(huán)境等因素的影響，在光學測長系統(tǒng)中存在著不可消除的光學非線性誤差。

中國實用新型專利公告的公告號為CN2727698Y的專利公告了一種雙頻激光干涉儀，根據(jù)倍程法通過在現(xiàn)有雙頻激光干涉儀的基礎(chǔ)上添加反射鏡等元器件，提出了一種雙倍程激光干涉儀，測量精度提高了一倍。中國發(fā)明專利公告的公告號為CN1587896A的專利公告了一種光學八細分雙頻激光干涉儀，通過添加角錐棱鏡和反射鏡等元器件，提出了一種四倍程的雙頻激光干涉儀，提高了雙頻激光干涉儀的測量精度，但同時也增加了新的光學器件，增加了新的光學非線性誤差。

針對上述雙頻激光干涉儀存在的問題，本實用新型提出了一種新型結(jié)構(gòu)的四倍程雙頻外差激光干涉儀。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性好，可有效提高雙頻外差激光干涉儀的測量精度，減小其光學非線性誤差。

實用新型內(nèi)容

針對目前雙頻外差激光干涉儀測量時產(chǎn)生的光學非線性誤差的問題，本實用新型的目的在于提供一種四倍程的雙頻外差激光干涉儀，以提高雙頻外差激光干涉儀的測量精度，減小其光學非線性誤差。

本實用新型的技術(shù)解決方案如下：

本實用新型提出了一種四倍程的雙頻外差激光干涉儀，其包括：

雙頻激光器，提供兩個偏振方向互相垂直的線偏振光，分別為s偏振光和p偏振光，設(shè)其頻率分別為f1和f2；

偏振分光鏡，設(shè)置于雙頻激光器的輸出光路上，雙頻激光器發(fā)出的s偏振光經(jīng)過偏振分光鏡后反射，p偏振光經(jīng)過偏振分光鏡后透射；

第一四分之一波片和第二四分之一波片，分別設(shè)置于偏振分光鏡的透射方向和反射方向上，p偏振光經(jīng)偏振分光鏡透射后經(jīng)第一四分之一波片變?yōu)閳A偏振光，s偏振光經(jīng)偏振分光鏡反射后經(jīng)第二四分之一波片變?yōu)閳A偏振光；

移動鏡和固定鏡，分別設(shè)置于偏振分光鏡的透射和反射方向并在偏振分光鏡和四分之一波片的延長線上，光束分別經(jīng)第一四分之一波片和第二四分之一后經(jīng)移動鏡和固定鏡反射；

第一角錐棱鏡和第二角錐棱鏡，第一角錐棱鏡設(shè)置于關(guān)于偏振分光鏡與固定鏡對稱的方向，第二角錐棱鏡設(shè)置于雙頻激光器和偏振分光鏡之間，光束經(jīng)偏振分光鏡反射或透射后經(jīng)第一角錐棱鏡或第二角錐棱鏡反射；

本實用新型設(shè)計了一種四倍程雙頻外差激光干涉儀，使得光路在雙頻外差激光干涉儀的兩個干涉臂分別實現(xiàn)了四倍程走向，提高了雙頻外差激光干涉儀的測量精度，使得雙頻外差激光干涉儀的分辨率提高，光學非線性誤差減小。

附圖說明

圖1是本實用新型的四倍程雙頻外差激光干涉儀結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如附圖所示，圖1是本實用新型的四倍程雙頻外差激光干涉儀結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可見，本實用新型四倍程雙頻外差激光干涉儀，包括一個雙頻激光器1，偏振分光鏡2，二個四分之一波片3、5，移動鏡4，固定鏡6，二個角錐棱鏡7、8。

在雙頻激光器1的輸出光路上設(shè)置一偏振分光鏡2，在該偏振分光鏡2的透射光方向設(shè)置有第一四分之一波片3和移動鏡4，在該偏振分光鏡的反射光方向設(shè)置有第二四分之一波片5和固定鏡6，在第二四分之一波片5和固定鏡6相對于偏振分光鏡2對稱的方向設(shè)置第一角錐棱鏡7，在雙頻激光器1和偏振分光鏡2之間設(shè)置第二角錐棱鏡8，其中第一四分之一波片和第二四分之一波片的快軸方向分別與經(jīng)偏振分光鏡2透射的p偏振光的偏振方向和經(jīng)偏振分光鏡2反射的s偏振光的振動方向成45°夾角。