[發(fā)明專利]基于螺旋相位板的零差干涉儀非線性誤差修正方法與裝置

在審

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• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109539976A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設計）人: 付海金;王珂;胡鵬程;譚久彬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 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

1.一種基于螺旋相位板的零差干涉儀非線性誤差修正方法，零差干涉儀中包含：

至少一個能夠提供單頻激光的光源；

光路，所述光路中包括：分光鏡、第一反射鏡和第二反射鏡，其中，所述分光鏡適于將所述單頻光源分為參考光束和測量光束，所述第一反射鏡適于反射所述參考光束，所述第二反射鏡適于反射所述測量光束；

至少一個能夠檢測干涉信號的光電探測器，所述干涉信號是經(jīng)過所述第一反射鏡反射得到的參考光束與所述第二反射鏡反射得到的測量光束干涉形成的；

其特征在于，所述方法包括：

步驟一：將至少一個螺旋相位板放置于零差干涉儀的光路中，所述螺旋相位板適于改變所述參考光束與所述測量光束之間的相位差；

步驟二：通過至少一次旋轉至少一個所述螺旋相位板，使得所述參考光束與測量光束之間的相位差產(chǎn)生連續(xù)的變化；

步驟三：提取所述干涉信號的特征參數(shù)；

步驟四：利用所提取到的特征參數(shù)，對零差干涉儀位移測量過程中的非線性誤差進行修正。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于螺旋相位板的零差干涉儀非線性誤差修正方法，其特征在于：所述步驟一的實施過程中，所述螺旋相位板的位置選自所述分光鏡與第一反射鏡之間以及所述分光鏡與第二反射鏡之間。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于螺旋相位板的零差干涉儀非線性誤差修正方法，其特征在于：所述步驟一的實施過程中，所述參考光束或測量光束入射到所述螺旋相位板的位置偏離螺旋相位板的中心。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于螺旋相位板的零差干涉儀非線性誤差修正方法，其特征在于：所述步驟四的實施過程中，應使得所述參考光束與測量光束入射到所述螺旋相位板上的位置保持不變。

5.根據(jù)權利要求1所述的基于螺旋相位板的零差干涉儀非線性誤差修正方法，其特征在于：所述螺旋相位板的直徑至少為入射到該螺旋相位板的所述測量光束或參考光束直徑的二倍。

6.一種基于螺旋相位板的零差干涉儀非線性誤差修正裝置，該裝置中包含：

至少一個能夠提供單頻激光的光源；

光路，所述光路中包括：分光鏡、第一反射鏡和第二反射鏡，其中，所述分光鏡適于將所述單頻光源分為參考光束和測量光束，所述第一反射鏡適于反射所述參考光束，所述第二反射鏡適于反射所述測量光束；

至少一個能夠檢測干涉信號的光電探測器，所述干涉信號是經(jīng)過所述第一反射鏡反射得到的參考光束與所述第二反射鏡反射得到的測量光束干涉形成的；

其特征在于：該裝置還包含至少一個螺旋相位板，每一個所述螺旋相位板放置于所述光路中，所述螺旋相位板適于改變所述參考光束與所述測量光束之間的相位差。

7.根據(jù)權利要求6所述的基于螺旋相位板的零差干涉儀非線性誤差修正裝置，其特征在于：所述裝置還包括：信號處理單元，耦接所述光電探測器，適于采集所述光電探測器輸出的干涉信號，所述干涉信號的特征參數(shù)指示所述零差干涉儀位移測量過程中的非線性誤差。

8.根據(jù)權利要求6所述的基于螺旋相位板的零差干涉儀非線性誤差修正裝置，其特征在于：所述螺旋相位板的位置選自所述分光鏡與第一反射鏡之間以及所述分光鏡與第二反射鏡之間。

9.根據(jù)權利要求6所述的基于螺旋相位板的零差干涉儀非線性誤差修正裝置，其特征在于：所述參考光束或測量光束入射到所述螺旋相位板的位置偏離螺旋相位板的中心。

10.根據(jù)權利要求6所述的基于螺旋相位板的零差干涉儀非線性誤差修正裝置，其特征在于：所述螺旋相位板的直徑至少為入射到該螺旋相位板的所述測量光束或參考光束直徑的二倍。