The present invention relates to a laser heterodyne interferometer and a method based on the reflection of a pyramid prism, including a dual-frequency laser, a first photoelectric receiver, a second photoelectric receiver, a first polarization beam splitter, a third polarization beam splitter, a second polarization beam splitter, a quarter wave plate, an optical compensation mirror, a plane mirror, and a pyramid to be measured. Prism. The heterodyne interferometry is performed by using two spatially separated incident beams with different frequencies, and the optical compensating mirror is used to balance the path of the measured beam and the reference beam. In this method, the angular prism is reciprocating along the propagation direction of the incident beam. The invention suppresses the optical nonlinear error and the optical thermal drift error in the laser heterodyne interference measurement, reduces the difficulty of adjusting the optical path, and improves the accuracy of the laser heterodyne interference measurement.
【技术实现步骤摘要】
一种基于角锥棱镜反射的激光外差干涉测量装置和方法
本专利技术属于激光干涉测量领域，主要涉及一种基于角锥棱镜反射的激光外差干涉测量装置与方法。
技术介绍
激光外差干涉测量方法被广泛应用于超精密几何参数测量，快速超精密定位，超精密加工等领域，其在量值溯源以及科学研究等领域起到的重要作用也日益凸显。但传统激光外差干涉测量方法难以避免双频光束之间的交叉混叠，进而引入纳米量级的非线性误差，该误差的存在使其测量准确度难以进一步提高。虽然目前基于输入光束空间分离的外差干涉测量方法可以对非线性误差进行抑制，但是该方法的光路准直调整困难，容易引入几何误差，非对称的光路结构容易引入光学热漂移误差。上述问题的存在限制了激光外差干涉测量准确度的进一步提高。例如ShuaiMao等人提出了一种基于角锥反射镜和平面反射镜联动的外差干涉测量方法(Afiber-coupleddisplacementmeasuringinterferometerfordeterminationofthepostureofareflectivesurface，ReviewofScientificInstruments...
【技术保护点】
1.一种基于角锥棱镜反射的激光外差干涉测量装置，包括双频激光器(1)、第一光电接收器(2)、第二光电接收器(10)、第一偏振分光镜(3)、第三偏振分光镜(8)、第二偏振分光镜(9)、四分之一波片(4)、光学补偿镜(5)、平面镜(6)和被测角锥棱镜(7)，其特征在于，在双频激光器(1)与被测角锥棱镜(7)之间顺序设置并列的第一偏振分光镜(3)和第二偏振分光镜(9)、四分之一波片(4)和第三偏振分光镜(8)，在第一偏振分光镜(3)的反射方向设置第一光电接收器(2)，在第二偏振分光镜(9)的反射方向设置第二光电接收器(10)，在第三偏振分光镜(8)的反射方向依次设置光学补偿镜(5)和平面镜(6)。
【技术特征摘要】
1.一种基于角锥棱镜反射的激光外差干涉测量装置，包括双频激光器(1)、第一光电接收器(2)、第二光电接收器(10)、第一偏振分光镜(3)、第三偏振分光镜(8)、第二偏振分光镜(9)、四分之一波片(4)、光学补偿镜(5)、平面镜(6)和被测角锥棱镜(7)，其特征在于，在双频激光器(1)与被测角锥棱镜(7)之间顺序设置并列的第一偏振分光镜(3)和第二偏振分光镜(9)、四分之一波片(4)和第三偏振分光镜(8)，在第一偏振分光镜(3)的反射方向设置第一光电接收器(2)，在第二偏振分光镜(9)的反射方向设置第二光电接收器(10)，在第三偏振分光镜(8)的反射方向依次设置光学补偿镜(5)和平面镜(6)。2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述双频激光器(1)输出两束平行的p偏振光，分别穿过所述第一偏振分光镜(3)和第二偏振分光镜(9)。3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述双频激光器(1)输出的一束出射光经过第一偏振分光镜(3)、四分之一波片(4)、第三偏振分光镜(8)后分为参考光束A和测量光束A，双频激光器(1)输出的另一束出射光经过第二偏振分光镜(9)、四分之一波片(4)、第三偏振分光镜(8)后分为参考光束B和测量光束B；参考光束A经过光学补偿镜(5)和平面镜(6)反射回到第三偏振分光镜(8)并被第三偏振分光镜(8)反射，反射方向与测量光束B经被测角锥棱镜(7)对角反射并透过第三偏振分光镜(8)后的方向重合，重合的两束光通过第一偏振分光镜(3)反射到第一光电接收器(2)上；参考光束B经光学补偿镜(5)和平面镜(6)后返回到第三偏振分光镜(8)并被第...
【专利技术属性】
技术研发人员：白洋，鲁云峰，李正坤，张钟华，贺青，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11
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