[发明专利]组合式反射镜光栅外差干涉的滚转角测量装置及方法

权利要求书

1.一种组合式反射镜光栅外差干涉的滚转角测量装置，其特征在于， 包括：

激光源，用于提供激光束和参考信号，其中所述激光束包含频率不同 且线偏振方向正交的第一偏振分量和第二偏振分量，所述参考信号的频率 对应于所述第一偏振分量和所述第二偏振分量的频率差；

光栅单元，其包括第一光栅和第二光栅，其中所述第一光栅和所述第 二光栅能够随待测对象一起运动；

干涉单元，用于将所述激光束分为第一偏振光和所述第二偏振光，其 设置于所述光栅单元的一侧与所述激光源之间；以及

第一组合式反射镜，所述第一组合式反射镜设置于所述第一光栅的衍 射光轴上；

第二组合式反射镜，所述第二组合式反射镜设置于所述第二光栅的衍 射光轴上；

其中，所述第一偏振光入射至所述第一光栅，经所述第一光栅出射具 有一衍射角的第一衍射光，所述第一衍射光入射至所述第一组合式反射 镜，经所述第一组合式反射镜反向平行反射至所述第一光栅，经所述第一 光栅出射第二衍射光，该第二衍射光回射至所述干涉单元生成第一测量光 束；所述第二偏振光沿与所述第一偏振光相平行的方向入射至所述第二光 栅，经所述第二光栅出射具有一衍射角的第三衍射光，所述第三衍射光入 射至所述第二组合式反射镜，经所述第二组合式反射镜反向平行反射至所 述第二光栅，经所述第二光栅出射第四衍射光，该第四衍射光回射至所述 干涉单元生成第二测量光束；所述第一测量光束与所述第二测量光束重合 发生干涉生成测量信号，并根据所述测量信号和所述参考信号获得所述待 测对象的滚转角。

2.根据权利要求1所述的滚转角测量装置，其特征在于，其中所述 第一组合式反射镜包括两个相互垂直的第一长平面镜和第二长平面镜，所 述第一长平面镜和所述第二长平面镜相交于一第一公共棱；所述第二组合 式反射镜包括两个相互垂直的第三长平面镜和第四长平面镜，所述第三长 平面镜和所述第四长平面镜相交于一第二公共棱。

3.根据权利要求2所述的滚转角测量装置，其特征在于，其中所述 第一衍射光垂直于所述第一组合式反射镜的所述第一公共棱入射，所述第 三衍射光垂直于所述第二组合式反射镜的所述第二公共棱入射。

4.根据权利要求2所述的滚转角测量装置，其特征在于，其中所述 第二衍射光垂直于所述第一光栅出射，所述第四衍射光垂直于所述第二光 栅出射。

5.根据权利要求2所述的滚转角测量装置，其特征在于，其中所述 第一组合式反射镜的所述第一公共棱平行于所述第一偏振光和所述第一 衍射光所组成的第一平面；所述第二组合式反射镜的所述第二公共棱平行 于所述第二偏振光和所述第三衍射光所组成的第二平面。

6.根据权利要求1所述的滚转角测量装置，其特征在于，其中所述 第一光栅和所述第二光栅均为衍射光栅。