[发明专利]一种基于双通道点衍射干涉的三坐标测量装置及方法

摘要

本发明公开了基于双通道点衍射干涉的三坐标测量装置，包括偏振激光器发出的激光经过第一偏振分光棱镜被分成透射光和反射光，沿所述透射光传播方向，设置有第三偏振分光棱镜；沿所述反射光传播方向依次设置有四分之一波片、反光镜；沿所述反射光经过反射镜反射后的传播方向，在所述第一偏振分光棱镜之后，还设置有第二偏振分光棱镜；沿光的传播方向，所述第二偏振分光棱镜和第三偏振分光棱镜之后分别设置有一对光纤耦合器以及与所述光线耦合器连接的亚微米孔径光纤。另外，本发明还公开了一种基于双通道点衍射干涉的三坐标测量方法。采用本发明，实现了三个方向上的高精度测量，提高了点衍射三维测量的精度。

主权项

1.一种基于双通道点衍射干涉的三坐标测量装置，其特征在于，包括偏振激光器、第一个二分之一波片、偏振分光棱镜、四分之一波片、反射镜、移相器、第二分光棱镜、第一光纤耦合器、第二光纤耦合器、第一亚微米孔径光纤、第二亚微米孔径光纤、第二二分之一波片、第三分光棱镜、第三光纤耦合器、第四光纤耦合器、第三亚微米孔径光纤、第四亚微米孔径光纤、测量探头、CCD探测器、计算机，所述移相器为压电陶瓷移相器；测量探头连接有第一亚微米孔径光纤SF1、第四亚微米孔径光纤SF2、第二亚微米孔径光纤SF3和第三亚微米孔径光纤SF4，第一亚微米孔径光纤SF1与测量探头连接部为出射端，另一端连接有第一光纤耦合器；第四亚微米孔径光纤SF2与测量探头连接部为出射端，另一端连接有第四光纤耦合器；第二亚微米孔径光纤SF3与测量探头 连接部为出射端，另一端连接有第二光纤耦合器；第三亚微米孔径光纤SF4与测量探头连接部为出射端，另一端连接有第三光纤耦合器；偏振激光器发出的激光经过调整光强的第一个二分之一波片，射入偏振分光棱镜分成透射光p和反射光s，其中一束反射光s经过四分之一波片后到达反射镜上，经反射镜反射回来的光s’ 先后通过四分之一波片、偏振分光棱镜、第二分光棱镜分成透射光pSF1和反射光sSF3，透射光pSF1到达第一个光纤耦合器耦合到第一亚微米孔径光纤上，反射光sSF3到达第二光纤耦合器耦合到第二亚微米孔径光纤上，两根光纤末端产生点衍射球面波前作为检测波前W1；另一束透射光p经过用来微调光强的第二个二分之一波片到达第三分光棱镜分成透射光pSF4和反射光sSF2，反射光sSF2到达第四光纤耦合器耦合到第四亚微米孔径光纤上，透射光pSF4到达第三个光纤耦合器耦合到第三亚微米孔径光纤上,两束光纤末端产生点衍射球面波前作为参考波前W2，CCD 探测器的数据输出口与计算机的数据输入口连接，将 CCD探测器实时采集球面波前W1和球面波前W2的干涉图传输给计算机，计算机的数据输出口与移相器的数据输入口连接，计算机控制移相器，移相器端面移动反射镜，得到需要的反射光 s’。