[發明專利]多次反射超快高精度干涉儀及面形測量方法

在審

• 申請號: 202310065889.0
• 申請日: 2023-01-14
• 公開（公告）號: CN116202442A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 馬臻
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01B9/02018;G01B9/02
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 王芳

1.一種多次反射超快高精度干涉儀，其特征在于，包括短脈沖激光源、光能量調整裝置、線偏振片、1/2波片、偏振分光棱鏡、第一1/4偏振波片、第二1/4偏振波片、第一參考標準鏡、第二參考標準鏡、標準鏡、偏振器件、分幅相機和控制器，所述分幅相機、短脈沖激光器均連接至控制器，其中：

所述短脈沖激光源發出的短脈沖激光從光源射出后依次經光能量調整裝置、線偏振片和1/2波片后進入偏振分光棱鏡，分解成為偏振方向分別與偏振分光棱鏡主截面平行、垂直的兩束光，平行于偏振分光棱鏡主截面的光束進入測量支路，垂直于偏振分光棱鏡主截面的光束進入參考支路；

進入所述測量支路中的光波經第一1/4偏振波片后成為圓偏振光，通過標準鏡后進入由標準鏡和被測反射鏡構成的振蕩光腔，光波在振蕩光腔中多次反射，每次從被測反射鏡返回通過標準鏡形成一個被測回波信號，從而得到一系列被測回波信號；被測回波信號經第一1/4偏振波片變為線偏振光，其偏振方向與光束第一次經過第一1/4偏振波片時相比轉動90度，該線偏振光進入偏振分光棱鏡被反射；

進入所述參考支路的光波經第二1/4偏振波片后成為圓偏振光，通過第一參考標準鏡后進入由第一參考標準鏡和第二參考標準鏡構成的振蕩光腔，光波在振蕩光腔中多次反射，每次在第二標準鏡表面的反射分別形成一個參考光脈沖信號，從而得到一系列參考光脈沖信號；參考光脈沖信號經第二1/4偏振波片變為線偏振光，其偏振方向與光束第一次經過第二1/4偏振波片時相比轉動90度，透過偏振分光棱鏡；

所述第一參考標準鏡標準表面到偏振分光棱鏡PBS分光面的光程與標準鏡的標準表面到PBS分光面的光程相等；所述第一參考標準鏡和第二參考標準鏡構成的光腔與標準鏡和被測反射鏡構成光腔的光程相等或為整數倍比；

同一時刻的被測回波脈沖信號與參考光脈沖信號經過偏振分光棱鏡后合束，再經過由多個偏振化方向不同偏振片組成的偏振器件后形成多幅干涉圖像被分幅相機獲取。

2.如權利要求1所述的多次反射超快高精度干涉儀，其特征在于，所述光能量調整裝置包括至少兩個衰減片，其中一個衰減片透過率可變。

3.如權利要求1所述的多次反射超快高精度干涉儀，其特征在于，在所述短脈沖激光源與光能量調整裝置之間設有第一準直鏡。

4.如權利要求3所述的多次反射超快高精度干涉儀，其特征在于，所述第一準直鏡包括兩個光學透鏡及它們之間的一個小孔。

5.如權利要求1所述的多次反射超快高精度干涉儀，其特征在于，在偏振分光棱鏡與偏振器件之間設有第二準直鏡。

6.如權利要求5所述的多次反射超快高精度干涉儀，其特征在于，第二準直鏡包括兩個光學透鏡及它們之間的一個小孔。

7.如權利要求1所述的多次反射超快高精度干涉儀，其特征在于，在第一參考標準鏡和標準鏡的標準表面均鍍有反射膜。