[发明专利]一种直角屋脊棱镜脊的宽度测量装置及方法

权利要求书

1.一种直角屋脊棱镜脊的宽度测量装置，包括：第一激光功率计(1)，第一聚焦透镜(2)，待测直角屋脊棱镜(3)，第二聚焦透镜(4)，第二激光功率计(5)，工作计算机(6)，聚焦光学系统(7)，平行光管(8)，激光器(9)，电动位移平台(10)，其特征在于：

所述的测量装置放置在稳定平台上，并与稳定平台刚性连接；所述的平行光管(8)与聚焦光学系统(7)的光轴与待测直角屋脊棱镜的底面垂直，与待测直角屋脊棱镜(3)的直角棱中点等高，所述的待测直角屋脊棱镜(3)的脊位于所述的聚焦光学系统(7)的焦平面上；放置在所述的电动位移平台(10)上的激光器(9)发出的激光经平行光管(8)后成平行光，该平行光再经过聚焦光学系统(7)汇聚后照射在待测直角屋脊棱镜(3)的脊上，汇聚光束由待测直角屋脊棱镜(3)的两个直角面反射后分别由第一聚焦透镜(2)和第二聚焦透镜(4)聚焦并由第一激光功率计(1)和第二激光功率计(5)接收，激光功率计探测所得的光能量数据传输给工作计算机(6)进行数据处理后得到待测直角屋脊棱镜(3)的脊宽度。

2.根据权利要求1所述的一种直角屋脊棱镜脊的宽度测量装置，其特征在于：所述的电动位移平台(10)的最小步进尺寸在微米量级。

3.根据权利要求1所述的一种直角屋脊棱镜脊的宽度测量装置，其特征在于：所述的激光器(9)波长处于可见波段，功率不低于500mW，发散角不大于1mrad。

4.根据权利要求1所述的一种直角屋脊棱镜脊的宽度测量装置，其特征在于：所述的平行光管(8)的焦距不低于10m。

5.根据权利要求1所述的一种直角屋脊棱镜脊的宽度测量装置，其特征在于：所述的聚焦光学系统(7)采用卡塞格林结构，口径为200mm，焦距为2m。

6.根据权利要求1所述的一种直角屋脊棱镜脊的宽度测量装置，其特征在于：所述的第一聚焦透镜(2)和第二聚焦透镜(4)尺寸和焦距参数一致，其焦距为20cm。

7.根据权利要求1所述的一种直角屋脊棱镜脊的宽度测量装置，其特征在于：所述的第一激光功率计(1)和第二激光功率计(5)性能参数相同，探测波段与激光器(9)的波段相匹配，光强分辨率优于200pW。

8.一种基于权利要求1所述直角屋脊棱镜脊的宽度测量装置的直角屋脊棱镜脊宽度的测量方法，其特征在于测量方法步骤如下：

1)使用第一激光功率计(1)或第二激光功率计(5)测量出平行光经过聚焦光学系统聚焦后光斑的能量，记录下所测值x；

2)电动位移平台(10)移动激光器(9)，使得聚焦光学系统(7)的焦点光斑完全扫过待测直角屋脊棱镜的脊，同时由所述的工作计算机(6)算出所示第一激光功率计(1)和所述第二激光功率计(5)的示数和的最小值y，由公式：

求解得出所示待测直角屋脊棱镜的脊宽度n；式中：λ为激光器(9)波长，D为聚焦光学系统(7)的口径，f为焦距。