渥拉斯顿棱镜移动式激光干涉直线度及位移同时测量装置制造方法及图纸

技术编号:20899095 阅读:24 留言:0更新日期:2019-04-17 15:45
本发明专利技术公开了一种渥拉斯顿棱镜移动式激光干涉直线度及位移同时测量装置。包含具有拍频信号输出的双频激光器和直线度及位移同时测量单元,其中半透射半反射平面镜和渥拉斯顿棱镜组成测量镜,该测量镜移动时,产生含有不同多普勒频差的三路测量光束,经三个光电探测器接收输出三路测量信号,与双频激光器输出的参考信号一起经信号处理板和计算机处理后,得到被测对象的直线度误差及位移。本发明专利技术通过半透射半反射平面镜和渥拉斯顿棱镜的组合,在一套激光干涉装置中实现了直线度及位移的同时测量,同时利用渥拉斯顿棱镜作为测量镜对转角误差不敏感的特点,降低了被测对象转角误差对直线度误差测量结果的影响,提高了直线度误差测量精度和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
渥拉斯顿棱镜移动式激光干涉直线度及位移同时测量装置
本专利技术涉及一种以采用光学方法为特征的计量设备,尤其是涉及一种渥拉斯顿棱镜移动式激光干涉直线度及位移同时测量装置。
技术介绍
直线度是表征各类精密导轨或运动平台性能的一项重要几何参数。激光干涉直线度干涉仪具有测量精度高、测量范围大及可溯源性等优点,但一般仅给出了被测直线度误差的大小信息,却没有给出相应的具体位置信息,这在实际精密导轨或运动平台性能检测时,无法确定直线度误差的具体位置,给导轨加工维修或运动平台校准带来极大的不便。本课题组在前期研究中以双直角反射棱镜作为测量镜,公开了一种基于双频干涉原理的直线度及其位置的测量方法及相应装置,实现了对被测对象的直线度误差及其位置的同时测量。但移动双直角反射棱镜进行直线度误差测量时,被测对象的转角误差会影响直线度误差的测量结果,限制了直线度误差测量精度的提高。
技术实现思路
本专利技术公开了一种渥拉斯顿棱镜移动式激光干涉直线度及位移同时测量装置,将半透射半反射平面镜和渥拉斯顿棱镜组合作为测量镜,移动该测量镜,以实现对被测对象的直线度误差及其位置的同时测量。本专利技术通过半透射半反射平面镜和渥拉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种渥拉斯顿棱镜移动式激光干涉直线度及位移同时测量装置,其特征在于:包括具有拍频信号输出的双频激光器(1)和直线度及位移同时测量单元,直线度及位移同时测量单元包括第一偏振分光棱镜(2)、第一四分之一波片(3)、参考半透射半反射平面镜(4)、第一平面反射镜(5)、第二平面反射镜(6)、第二四分之一波片(7)、测量半透射半反射平面镜(8)、渥拉斯顿棱镜(9)、双直角反射棱镜(10)、第二偏振分光棱镜(11)、第一偏振片(12)、第一光电探测器(13)、第二偏振片(14)、第二光电探测器(15)、第三偏振片(16)和第三光电探测器(17);所述的直线度及位移同时测量单元中,两个不同频率f1和f2...

【技术特征摘要】
1.一种渥拉斯顿棱镜移动式激光干涉直线度及位移同时测量装置,其特征在于:包括具有拍频信号输出的双频激光器(1)和直线度及位移同时测量单元,直线度及位移同时测量单元包括第一偏振分光棱镜(2)、第一四分之一波片(3)、参考半透射半反射平面镜(4)、第一平面反射镜(5)、第二平面反射镜(6)、第二四分之一波片(7)、测量半透射半反射平面镜(8)、渥拉斯顿棱镜(9)、双直角反射棱镜(10)、第二偏振分光棱镜(11)、第一偏振片(12)、第一光电探测器(13)、第二偏振片(14)、第二光电探测器(15)、第三偏振片(16)和第三光电探测器(17);所述的直线度及位移同时测量单元中,两个不同频率f1和f2的正交线偏振光束到第一偏振分光棱镜(2)分光发生反射和透射,发生反射和透射分别为f1频率s偏振光束和f2频率p偏振光束的两束正交线偏振光束;经第一偏振分光棱镜(2)反射的f1频率s偏振光束作为参考光束,经过第一四分之一波片(3)变为f1频率圆偏振光,再经过参考半透射半反射平面镜(4)后一部分被反射作为位移测量的参考光束,另一部分被透射作为直线度误差测量的参考光束;位移测量的参考光束逆反再次经过第一四分之一波片(3)后变为垂直于原偏振方向的f1频率p偏振光束,然后入射回到第一偏振分光棱镜(2)发生透射,再经第一偏振片(12)被第一光电探测器(13)接收;经第一偏振分光棱镜(2)透射的f2频率p偏振光束作为测量光束,经过第二四分之一波片(7)变为f2频率圆偏振光,经过测量半透射半反射平面镜(8)后一部分被反射作为位移测量的测量光束,另一部分被透射作为直线度误差测量的测量光束;测量半透射半反射平面镜(8)和渥拉斯顿棱镜(9)组成的测量镜移动时,位移测量的测量光束被测量镜反射后逆反再次经过第二四分之一波片(7)变成垂直于原偏振方向且含有多普勒频差的f2±Δf频率s偏振光束,然后入射回到第一偏振分光棱镜(2)发生反射,再经第一偏振片(12)被第一光电探测器(13)接收;位移测量的参考光束(f1频率p偏振光束)和测量光束(f2±Δf频率s偏振光束)各自逆反回到第一偏振分光棱镜(2)中汇合合束,合束后经过第一偏振片(12)变成两个偏振方向相同的线偏振光束并发生干涉,被第一光电探测器(13)接收,获...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈本永楼盈天严利平张恩政
申请(专利权)人:浙江理工大学
类型:发明
国别省市:浙江,33

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