[发明专利]一种特殊几何点位移的光学倍频激光干涉测量系统及方法

摘要

本发明属于一种光学计量领域，涉及一种特殊几何点位移的光学倍频激光干涉测量方法，该方法在被测对象上放置两个角锥棱镜，对称的放置在特殊几何点的两侧，利用这两点的位移之和可以准确得到中心点位移；该方法利用偏振分光镜将激光器输出光分为测量光和参考光，其中测量光分别经过两个角锥棱镜，在每个角锥棱镜中往返两次，若被测点移动δ，测量光将移动8δ，实现了干涉测量的光学8倍频，提高了测量精度；该方法由于测量光在角锥棱镜中沿原路返回，根据角锥棱镜的特点，即使被测对象在垂直于运动方向的平面内发生移动，并不影响运动方向的测量精度，这使得该方法应用更广泛，可应用于无导轨运动测量等测量对象自由度较多的复杂运动。

主权项

1一种特殊几何点位移的光学倍频激光干涉测量系统，其特征在于，所述系统包括被测物(6)，激光器(1)，角锥棱镜单元，偏振分光单元和相干/接收装置(7)；所述的角锥棱镜单元包括2个角锥棱镜组；所述每一个角锥棱镜组包括1个角锥棱镜和1个平面镜；所述的偏振分光单元包括2个偏振分光组；所述每一个偏振分光组包括1个偏振分光镜，1个平面镜和一对λ/4波片；所述角锥棱镜单元设置在所述被测物表面，所述偏振分光单元放置在所述角锥棱镜单元的一侧；所述激光器设置在所述其中一个偏振分光镜一侧；所述相干/接收装置放置在另一个偏振分光镜一侧；所述激光器输出的光线通过所述偏振分光镜分为测量光和参考光；所述参考光不经过所述角锥棱镜单元，而通过偏振分光单元后进入所述相干/接收装置(7)；所述测量光依次经过第一偏振分光镜(2)进入第一个角锥棱镜(4)后被平面镜反射，沿原光路再次进入该角锥棱镜(4)返回至第一偏振分光镜(2)，光线从第一偏振分光镜(2)进入第二偏振分光镜(3)，后经过第二个偏振分光镜(3)进入第二个角锥棱镜(5)，后被平面镜反射，沿原光路返回进入第二偏振分光镜(3)后，进入相干/接收装置(7)和所述参考光形成干涉。