[发明专利]斜行光干涉仪伸缩计量方法及装置

权利要求书

1、一种用法布里·白洛干涉仪测量微小位移或伸缩的方法，将待测物放在与干涉仪的一个镜片相连的中心测杆的一端，干涉仪的这个镜片即随待测物一起运动，干涉仪的另一个镜片由压电元件推动作扫描运动，采用二支或二支以上光束，进入干涉仪，由干涉光强极大值与扫描电压波形的位相差，求出待测物的位移或伸缩量Δd，本方法的特征在于：

（1）进入干涉仪的光束，至少有一支为斜行光束，它与待测物的位移或伸缩方向有非O值的夹角θ，斜行光束或以θ角进入与位移或伸缩垂直的干涉仪镜面，或垂直入射到其法线与位移或伸缩成θ角的干涉仪镜面，

（2）待测物的位移或伸缩量Δd按下列步骤得到：

以加在压电元件上的扫描电压为基准，由干涉光强极大值的位相变化，测得各支光束位移或伸缩前后的干涉级变化量的小数部分，令θ＝0的正入射光束干涉级变化量小数部分为Δkd0]]>，θ≠0的斜行光束干涉级变化量小数部分为Δkd1]]>，计算

正入射光束干涉级变化量整数部分ΔKi0]]>＝（ΔKd0]]>·cosθ-ΔKd1]]>）/（1-cosθ）

正入射光束干涉级变化量ΔK₀＝ΔKi0]]>+ΔKd0]]>

（ⅰ）当正入光束与斜行光束干涉级变化量之差小于1时，

由2d·cosθ＝kλ而θ＝0，求得Δd＝λ/2·Δk₀

（ⅱ）当正入射光束与第一支斜行光束干涉级变化量之差大于1时，可以先用其它简单计量长度的方法粗测，或设置第二支斜行光束，其θ角更小，满足干涉级变化量之差不大于1的条件，允许其相位测定精度不足，有整数半波长的误差，由粗测数据判断ΔK₀的区间，以决定其所超整数，再解算Δd。

2、一种实现如权利要求1所述方法的装置，它由机械系统、光电系统、测量显示系统组成，其中：

（1）.机械系统有平行弹簧导轨[3]，中心测杆[15]，

（2）.光电系统包括普通非稳频激光器[4]，压电陶瓷管[5]，法布里·白洛干涉仪[6]和/或[7]、[8]，光电管[9]，反射镜或分束镜[14]，使压电陶瓷做扫描运动的电压发生器，

（3）.测量显示系统包含光电信号放大器[11]，数字电压表[12]，接口[13]，和（或）示波器[10]，

其特征在于法布里·白洛干涉仪[6]和/或[7]、[8]，反射镜或分束镜[14]的放置，使得法布里·白洛干涉仪的法线和光束之中，至少有一个与伸缩位移方向有夹角。