一种高精度激光干涉仪制造技术

本发明专利技术涉及一种高精度激光干涉仪，包括读数头、以及分别设置在读数头两侧的第一固定直角反射镜组、第二固定直角反射镜组，所述第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组镜像对称设置，所述读数头包括激光源、分光镜、反射镜、移动直角反射镜组、聚光透镜、光电探测器。反射激光和透射激光这两路激光束经聚光透镜入射至光电探测器后发生干涉，光电探测器对干涉现象进行检测即可获得读数头对于第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组的相对位移量；读数头在移动时，干涉激光实现了差分效果，两路干涉激光中的其中一束激光光程在减小时，另一束激光光程必然在增大，提高了干涉激光光程差的放大倍数，从而提高了激光干涉仪的干涉位移测量精度。

A high precision laser interferometer

【技术实现步骤摘要】
一种高精度激光干涉仪
本专利技术涉及测量精度
，特别涉及一种高精度激光干涉仪。
技术介绍
激光干涉仪，以激光波长为已知长度，利用迈克尔逊干涉系统测量位移的通用长度测量。根据激光干涉原理可知，经典的迈克尔逊激光干涉仪的位移测量精度为激光波长的一半。更高精度的测量精度需要对干涉仪进行原理上的改进，以便实现更高精度的位移测量同时现有激光干涉仪往往用于机床检定等工作，难以实现机床等设备的在线应用，这也对激光干涉仪的结构提出了新的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改善现有技术中所存在的不足，提供一种高精度激光干涉仪，为精确测量精度。为了实现上述专利技术目的，本专利技术实施例提供了以下技术方案：一种高精度激光干涉仪，包括：读数头、分别设置在读数头两侧的第一固定直角反射镜组、第二固定直角反射镜组，所述第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组镜像对称设置；所述读数头包括：激光源，用于发射激光束；分光镜，用于接收激光源发射的激光束，并将接收到的激光束反射/透射至反射镜，以及透射/反射至移动直角反射镜组；反射镜，用于接收分光镜反射/透射的激光束，并将接收到的激光束反射至移动直角反射镜组；移动直角反射镜组，设置于第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组之间，用于接收反射镜反射的激光束，以及分光镜透射的激光束，并将反射镜反射的激光束、分光镜透射的激光束分别反射至第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组，经第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组与移动直角反射镜组之间多次反射后，最终将两束激光反射至聚光透镜；聚光透镜，用于接收移动直角反射镜组反射的两束激光束，并将两束激光束透射至光电探测器上；光电探测器，设置于聚光透镜的焦点位置，用于接收聚光透镜透射的激光束。分光镜接收激光源发射的激光束，分光镜将激光束分为反射激光和透射激光，反射激光经过反射镜射入移动直角反射镜组，透射激光直接射入移动直角反射镜组，反射激光在第一固定直角反射镜组和移动直角反射镜组之间经过多次反射后射入聚光透镜，透射激光在第二固定直角反射镜组和移动直角反射镜组之间经过多次反射后射入聚光透镜，反射激光和透射激光这两路激光束经聚光透镜入射至光电探测器后发生干涉，光电探测器对干涉现象进行检测即可获得读数头对于第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组的相对位移量。或者，分光镜接收激光源发射的激光束，分光镜将激光束分为反射激光和透射激光，透射激光经过反射镜射入移动直角反射镜组，反射激光直接射入移动直角反射镜组，透射激光在第一固定直角反射镜组和移动直角反射镜组之间经过多次反射后射入聚光透镜，反射激光在第二固定直角反射镜组和移动直角反射镜组之间经过多次反射后射入聚光透镜，反射激光和透射激光这两路激光束经聚光透镜入射至光电探测器后发生干涉，光电探测器对干涉现象进行检测即可获得读数头对于第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组的相对位移量。更进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述读数头连接有移动装置，用于带动读数头向第一固定直角反射镜组或向第二固定直角反射镜组的方向平行移动。所述第一固定直角反射镜组相对于第二固定直角反射镜组固定，移动装置带动读数头向第一固定直角反射镜组移动时，读数头与第一固定直角反射镜组之间的距离减小，读数头与第二固定直角反射镜组之间的距离增大；移动装置带动读数头向第二固定直角反射镜组移动时，读数头与第二固定直角反射镜组之间的距离减小，读数头与第一固定直角反射镜组之间的距离增大。更进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述光电探测器连接有处理器，用于检测光电探测器上的干涉现象。当移动装置带动读数头移动时，干涉激光实现了差分效果，两路干涉激光中的其中一束激光光程在减小时，另一束激光光程必然在增大，提高了干涉激光光程差的放大倍数。同时由于固定直角反射镜组与移动直角反射镜组之间对光路进行了多次折叠，进一步提高了光程差的倍数，最终提高了激光干涉仪的测量精度。更进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述一种高精度激光干涉仪设置于壳体内，且所述第一固定直角反射镜组、第二固定直角反射镜组固定设置于壳体内，所述移动装置滑动设置于壳体内，使得移动装置能带动读数头向第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组的方向移动。更进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述分光镜与激光源发射的激光束呈45°夹角，且所述反射镜与分光镜平行设置。更进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述第一固定直角反射镜组、第二固定直角反射镜组均包括N个固定直角反射面。更进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述移动直角反射镜组包括2N个直角反射面。更进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述第一固定直角反射镜组的N个固定直角反射面与移动直角反射镜组的前/后N个直角反射面一一对应平行设置，所述第二固定直角反射镜组的N个固定直角反射面与移动直角反射镜组的后/前N个直角反射面一一对应平行设置。更进一步地，所述聚光透镜也可以为聚光反射镜。作为另一种可实施方式，一种高精度激光干涉仪，包括：读数头，移动镜组，第一固定直角反射镜组，第二固定直角反射镜组；所述第一固定直角反射镜组、第二固定直角反射镜组分别设置在移动镜组的两侧，所述第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组镜像对称；所述移动镜组包括：分光镜，用于接收激光源发射的激光束，并将接收到的激光束透射至第一反射镜，以及反射至移动直角反射镜组；第一反射镜，用于接收分光镜透射的激光束，并将接收到的激光束反射至移动直角反射镜组；移动直角反射镜组，设置于第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组之间，用于接收第一反射镜反射的激光束，以及分光镜反射的激光束，并将第一反射镜反射的激光束、分光镜反射的激光束分别反射至第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组，经第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组与移动直角反射镜组之间多次反射后，最终将两束激光反射至第二反射镜；第二反射镜，用于接收移动直角反射镜组反射的激光束，并将接收到的激光束反射至聚光透镜；所述读数头包括：激光源，用于发射激光束；聚光透镜，用于接收第二反射镜反射的两束激光束，并将两束激光束透射至光电探测器上；光电探测器，设置于聚光透镜的焦点位置，用于接收聚光透镜透射的激光束。所述激光源、聚光透镜、光电探测器相对于固定直角反射镜组固定设置，当移动镜组移动时，聚光透镜或光电探测器即不会再产生微小的角度误差，使得光电探测器上产生的干涉现象更加准确，这也进一步提高了在实际测量过程中的测量精度。更进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述移动镜组连接有移动装置，用于带动移动镜组向第一固定直角反射镜组或向第二固定直角反射镜组的方向平行移动。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：反射激光和透射激光这两路激光束经聚光透镜入射至光电探测器后发生干涉，光电探测器对干涉现象进行检测即可获得读数头对于第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度激光干涉仪，其特征在于：包括：读数头、分别设置在读数头两侧的第一固定直角反射镜组、第二固定直角反射镜组，所述第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组镜像对称设置；/n所述读数头包括：/n激光源，用于发射激光束；/n分光镜，用于接收激光源发射的激光束，并将接收到的激光束反射/透射至反射镜，以及透射/反射至移动直角反射镜组；/n反射镜，用于接收分光镜反射/透射的激光束，并将接收到的激光束反射至移动直角反射镜组；/n移动直角反射镜组，设置于第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组之间，用于接收反射镜反射的激光束，以及分光镜透射的激光束，并将反射镜反射的激光束、分光镜透射的激光束分别反射至第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组，经第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组与移动直角反射镜组之间多次反射后，最终将两束激光反射至聚光透镜；/n聚光透镜，用于接收移动直角反射镜组反射的两束激光束，并将两束激光束透射至光电探测器上；/n光电探测器，设置于聚光透镜的焦点位置，用于接收聚光透镜透射的激光束。/n

【技术特征摘要】
1.一种高精度激光干涉仪，其特征在于：包括：读数头、分别设置在读数头两侧的第一固定直角反射镜组、第二固定直角反射镜组，所述第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组镜像对称设置；
所述读数头包括：
激光源，用于发射激光束；
分光镜，用于接收激光源发射的激光束，并将接收到的激光束反射/透射至反射镜，以及透射/反射至移动直角反射镜组；
反射镜，用于接收分光镜反射/透射的激光束，并将接收到的激光束反射至移动直角反射镜组；
移动直角反射镜组，设置于第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组之间，用于接收反射镜反射的激光束，以及分光镜透射的激光束，并将反射镜反射的激光束、分光镜透射的激光束分别反射至第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组，经第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组与移动直角反射镜组之间多次反射后，最终将两束激光反射至聚光透镜；
聚光透镜，用于接收移动直角反射镜组反射的两束激光束，并将两束激光束透射至光电探测器上；
光电探测器，设置于聚光透镜的焦点位置，用于接收聚光透镜透射的激光束。


2.根据权利要求1所述的一种高精度激光干涉仪，其特征在于：所述读数头连接有移动装置，用于带动读数头向第一固定直角反射镜组或向第二固定直角反射镜组的方向平行移动。


3.根据权利要求2所述的一种高精度激光干涉仪，其特征在于：所述光电探测器连接有处理器，用于检测光电探测器上的干涉现象。


4.根据权利要求1所述的一种高精度激光干涉仪，其特征在于：所述一种高精度激光干涉仪设置于壳体内，且所述第一固定直角反射镜组、第二固定直角反射镜组固定设置于壳体内，所述读数头设置于壳体内，读数头能在壳体内向第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组的方向移动。


5.根据权利要求1所述的一种高精度激光干涉仪，其特征在于：所述分光镜与激光源发射的激光束呈45°夹角，且所述反射镜与分光镜平行设置。


6.根据权利要求1所述的一种高精度激光干涉仪，其特征在于：所述第一固定直角...

【专利技术属性】
技术研发人员：张白，刘杰，杨来龙，王鹤，
申请(专利权)人：北方民族大学，
类型：发明
国别省市：宁夏;64