[发明专利]一种用于激光波前检测的低频外差干涉仪

说明书

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种用于激光波前检测的低频外差干涉仪。

背景技术

干涉检测法早在百年前就已经被使用，属于非接触式测量，且具有大量程、高灵敏 度、高精度等特点，在高精度检测时被广泛应用，其原理是一束理想波面作为参考光， 另一束待测波前作为测量光，两束光干涉时由于不同位置相位不同产生光程差从而产生 弯曲的干涉条纹，即可判断待波前的起伏。直到1974年Bruning等人提出移相干涉技术， 把通讯理论中同步相位探测技术引入到光学干涉术中，使得干涉检测的精度大大提高。

以激光核聚变系统为代表的光学系统，对激光出射波前质量的要求正在逐渐提高， 相应的就对检测系统提出了更高的要求。

激光波前检测一般采用剪切干涉、夏克-哈特曼传感器等方法，其中剪切干涉由于没 有理想标准面，检测精度很难提高，现阶段商用激光波前检测设备大多采用夏克-哈特曼 传感器。

目前，用于激光波面检测的夏克-哈特曼检测系统，空间分辨率很低，不能检测出波 前误差中的中、高频成分。可探测的动态范围较小，并且系统的动态范围、空间分辨 率、灵敏度互相制约，想提高动态范围就需要进一步降低空间分辨率，同时灵敏度也会 降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于激光波前检测的低频外差干涉仪，可以提高激光波面检 测系统的空间分辨率和动态范围。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于激光波前检测的低频外差干涉仪，包括：待测激光源、两个半波片、偏振 分光镜PBS、两个反射镜、两个声光移频器、聚焦镜、滤波孔、准直镜、分光棱镜BS、 扩束镜与探测器；其中：

待测激光源出射的经过半波片1后射入PBS，由PBS将激光分为两束；

其中一束激光依次经过半波片2、反射镜1、声光移频器1、声光移频器2、聚焦镜、 滤波孔与准直镜后作为参考光射入BS；另一束激光作为待测光经过反射镜2后射入BS；

通过BS将参考光与待测光合束干涉，并经过扩束镜扩束后射入探测器。

进一步的，其中一束激光进入声光移频器1进行移频后，移频后的+1级光进入声光移 频器2，声光移频器2出射的-1级光经透镜聚焦后经过滤波孔，再由准直镜对滤波孔出射 的激光进行准直，准直后的光束作为参考光束。

进一步的，两个声光移频器的移频量不同，差频后为几赫兹或几十赫兹量级的低差 频。

一种用于激光波前检测的低频外差干涉仪，包括：待测激光源、两个半波片、偏振 分光镜PBS、两个反射镜、两个声光移频器、两个聚焦镜、滤波孔、准直镜、分光棱镜 BS与探测器；其中：

待测激光源出射的经过半波片1后射入PBS，由PBS将激光分为两束；

其中一束激光作为参考光，依次经过半波片2、反射镜1、声光移频器1、声光移频器 2、聚焦镜1与滤波孔后射入BS；另一束激光作为待测光依次经过反射镜2与聚焦镜2后射 入BS；

通过BS将参考光与待测光合束干涉，并经过准直镜准直后射入探测器。

进一步的，其中一束激光进入声光移频器1进行移频后，移频后的+1级光进入声光移 频器2，声光移频器2出射的-1级光经透镜聚焦后射入滤波孔。

进一步的，两个声光移频器的移频量不同，差频后为几赫兹或几十赫兹量级的低差 频。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，采用声光移频器外差点衍射干涉系统，极大 地提高了空间分辨率，能够探测激光波前中的高频误差，同时增大测量的动态范围。此 外，采用声光移频器进行相移，不存在机械移动，系统同时具有一定的抗震动、气流干 扰的能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的 附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得 其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种用于激光波前检测的低频外差干涉仪的光路示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种用于激光波前检测的低频外差干涉仪的光路示意 图；

图3为本发明实施例提供的采集的信号形式示意图。

具体实施方式