[发明专利]基于光干涉的位移测量装置

说明书

一种基于光干涉的位移测量装置，涉及一种位移测量装置，在激光发射装置的光路上设置第一分光棱镜，第一分光棱镜的分光光路A上设置第二分光棱镜，第二分光棱镜的分光光路C上设有光学谐振腔、第一光电接收装置；分光光路D上设置第一、二直角反射棱镜组，该反射棱镜组的一端与第一、二反射镜连接，另一端与驱动器连接，其反射光回到第二分光棱镜形成分光光路F，分光光路F上设有第三分光棱镜；分光光路B上设置第四分光棱镜，第四分光棱镜的分光光路E上设置直角反射镜，其反射光进入第三分光棱镜，第三分光棱镜的分光光路G上设置第二光电接收装置。本发明的测量精度高，量程大，可从nm级跨越至m级，而且还可大大提高系统的响应时间。

技术领域

本发明涉及一种位移测量装置，特别是一种基于光干涉的位移测量装置。

背景技术

在精密机械设计和材料研制等分析过程中，零部件的位移、振动振幅和振动频率、变形、材料的热膨胀系数等数据的采集成为分析的关键。而现有的位移测量系统，一般都是精度高则量程短，量程大则精度低，波形匹配好其精度高但运算时间长响应慢，响应快则精度低，不能满足现代化分析的需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种精度高、量程大且响应快的基于光干涉的位移测量装置。

解决上述技术问题的技术方案是：一种基于光干涉的位移测量装置，包括激光发射装置、第一分光棱镜、第二分光棱镜、第三分光棱镜、第四分光棱镜、第一反射镜、第二反射镜、第一直角反射棱镜组、第二直角反射棱镜组、第一光电接收装置、第二光电接收装置、驱动器；其中：

所述的激光发射装置发射出的激光光路上设置第一分光棱镜，第一分光棱镜的分光光路包括分光光路A、分光光路B；所述的分光光路A上设置第二分光棱镜，第二分光棱镜的分光光路包括分光光路C、分光光路D；所述的分光光路C上设有光学谐振腔，该光学谐振腔由第一反射镜、第二反射镜构成；光学谐振腔之后设置有所述的第一光电接收装置；第二分光棱镜的分光光路D上设置有所述的第一直角反射棱镜组、第二直角反射棱镜组，第一直角反射棱镜组的一端与第一反射镜固定连接，第二直角反射棱镜组的一端与第二反射镜固定连接，第一直角反射棱镜组、第二直角反射棱镜组的另一端与驱动器连接，第一直角反射棱镜组、第二直角反射棱镜组的反射光回射到第二分光棱镜形成分光光路F，第二分光棱镜的分光光路F上设有所述的第三分光棱镜；所述的第一分光棱镜的分光光路B上设置第四分光棱镜，第四分光棱镜的分光光路E上设置有直角反射镜，直角反射镜的反射光进入第三分光棱镜，第三分光棱镜的分光光路G上设有所述的第二光电接收装置。

本发明的进一步技术方案是：所述的第一分光棱镜包括直角棱镜Ⅰ和直角棱镜Ⅱ，直角棱镜Ⅰ和直角棱镜Ⅱ的斜面粘合在一起；所述的第二分光棱镜包括直角棱镜Ⅲ和直角棱镜Ⅳ，直角棱镜Ⅲ和直角棱镜Ⅳ的斜面粘合在一起，且直角棱镜Ⅲ和直角棱镜Ⅳ相对的直角面平行。

本发明的进一步技术方案是：所述的直角棱镜Ⅲ在其直角面处设有光吸收及漫反射层Ⅰ，直角棱镜Ⅳ在直角面处设有光吸收及漫反射层Ⅱ。

本发明的进一步技术方案是：所述的第一反射镜在靠近第二反射镜一侧镀履有反射膜；所述的第二反射镜在靠近第一反射镜一侧镀履有反射膜。

本发明的再进一步技术方案是：所述的激光发射装置的光谱宽度为λ₀～λ_n；所述的第一反射镜在光谱宽度λ₀～λ_n的光束中对光谱宽度λ_i～λ_j的波长反射率为90～99%；所述的第二反射镜在光谱宽度λ₀～λ_n的光束中对光谱宽度λ_i～λ_j的波长反射率为90～99%；所述的λ₀ ～λ_n 为0.1～2um，λ_i～λ_j为0.2～0.4um。