一种激光干涉仪制造技术

本发明专利技术提供一种激光干涉仪，包括激光发生器、调整装置、第一分光镜、第一角锥反射镜、第二角锥反射镜、第二分光镜、压缩透镜、接收器、检测装置；第一分光镜为偏振分光镜包括基层和膜系，膜系结构包括三个膜堆均由非四分之一波长光学厚度的高折射率膜层和低折射率膜层交替堆叠；激光发生器发出的激光经调整装置后进入第一分光镜，第一分光镜将激光分为参考光和测量光，参考光反射后出射，测量光反射后出射，两束光经第一分光镜反射后汇合成集合光束，进入第二分光镜；集合光束经第二分光镜分成第一分光束和第二分光束，第一分光束传送至接收器用于位置测量，第二分光束投影到检测装置用来观测参考光斑和测量光斑的重合度。

【技术实现步骤摘要】
一种激光干涉仪
本专利技术涉及光学
，具体涉及一种激光干涉仪。
技术介绍
激光具有高强度、高度方向性、空间同调性、窄带宽和高度单色性等优点。目前常用来测量长度的干涉仪，主要是以迈克尔逊干涉仪为主，并以稳频氦氖激光为光源，构成一个具有干涉作用的测量系统。激光干涉仪可配合各种折射镜、反射镜等来作线性位置、速度、角度、真平度、真直度、平行度和垂直度等测量工作，并可作为精密工具机或测量仪器的校正工作。而应用在测量装置用的分光片通常采用偏振分光镜，现有技术中，偏振分光镜的都是由1/4光学厚度的高低折射率介质膜层交替堆叠。对于滤光片，中心波长定义为带通滤光片宽带的中心，宽带位置定义常为透过率峰值下降50％处的宽带，也可以定位为峰值下降90％处的宽带。对于非带通滤光片，可以定义使用的波长范围的中心，为中心波长。偏振分光镜的基础膜系通常为(HL)^m，可以采用常规的短波通的基础膜系结构或者长波通的基础膜系结构，但只能实现4％的中心波长范围的偏振分离。而采用的长波通和短波通膜系迭加的方式可以实现8％的中心波长范围的偏振分离。但现有技术中还没有偏振分光镜能够实现10％的中心波长范围的偏振分离。
技术实现思路
针对现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种激光干涉仪。本专利技术的技术方案概述如下：本专利技术提供一种激光干涉仪，包括激光发生器、调整装置、第一分光镜、第一角锥反射镜、第二角锥反射镜、第二分光镜、压缩透镜、接收器、检测装置；其中，第一分光镜为偏振分光镜，所述偏振分光镜包括基层和堆叠在基层上的膜系，所述膜系的膜系结构包括第一膜堆、第二膜堆及第三膜堆，每个所述膜堆均由非四分之一波长光学厚度的高折射率膜层和低折射率膜层交替堆叠；所述第一膜堆与第三膜堆的顺序可调换；所述激光发生器发出的激光经调整装置后进入所述第一分光镜，所述第一分光镜将激光分为参考光和测量光，参考光经所述第一角锥反射镜反射后出射，测量光经第二角锥反射镜反射后出射，两束光经所述第一分光镜反射后汇合成集合光束，进入第二分光镜；集合光束经所述第二分光镜分成第一分光束和第二分光束，第一分光束经所述压缩透镜压缩后传送至所述接收器，用于位置测量，第二分光束投影到所述检测装置，用来观测参考光斑和测量光斑的重合度，根据参考光斑和测量光斑调整所述调整装置。进一步地，第一膜堆采用(aHbL)^m的初始结构；第二膜堆采用((aHbL)^p(cHdL)^q)^r的初始结构；第三膜堆采用(cHdL)^n；或，第一膜堆采用(cHdL)^n的初始结构；第二膜堆采用((aHbL)^p(cHdL)^q)^r的初始结构；第三膜堆采用(aHbL)^m；或，第一膜堆采用(aHbL)^m的初始结构；第二膜堆采用((cHdL)^q(aHbL)^p)^r的初始结构；第三膜堆采用(cHdL)^n；或，第一膜堆采用(cHdL)^n的初始结构；第二膜堆采用((cHdL)^q(aHbL)^p)^r的初始结构；第三膜堆采用(aHbL)^m；其中，m为aHbL的序列重复交替堆叠的组数，r为(aHbL)^p(cHdL)^q的序列重复交替堆叠的组数，p为第二膜堆中aHbL的序列重复交替堆叠的组数，q为第二膜堆中cHdL的序列重复交替堆叠的组数，n为cHdL的序列重复交替堆叠的组数；H表示四分之一中心波长光学厚度的高折射率膜层，L表示四分之一中心波长光学厚度的低折射率膜层；a、b、c、d为四分之一中心波长光学厚度系数。进一步地，所述四分之一中心波长光学厚度系数a和b所在的范围为0.8至0.96，a和b为相等或不相等。进一步地，m、p、q、r均大于1。进一步地，所述四分之一中心波长光学厚度系数c和d所在的范围为1.04至1.2，c和d为相等或不相等。进一步地，所述高折射率膜层的材料为Ta2O5、Nb2O5、TiO2中的至少之一，所述高折射率膜层的折射率在1550nm的范围为1.85至2.5。进一步地，所述低折射率膜层的材料为SiO2、Al2O3、MgF2中的至少之一，所述低折射率膜层的折射率在1550nm的范围为1.38至1.6。进一步地，所述基层为二氧化硅材料或硅材料基片，基层的折射率在1550nm的范围为1.45至3.5。进一步地，所述第一分光镜的P偏振的透过率大于等于百分之九十的波段范围的宽度大于等于中心波长的百分之十，或P偏振的半峰全宽大于等于中心波长的百分之十。进一步地，所述第一分光镜的S偏振的的透过率小于百分之十的波段范围大于中心波长的百分之十。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的一种激光干涉仪，使用超宽带的偏振分光镜，采用三个膜堆组成膜系结构，每个膜堆均由非四分之一波长光学厚度的高折射率膜层和低折射率膜层交替堆叠，结合了传统基于长短波通迭加的偏振分光的优点，将偏振分光的范围由百分之八的中心波长范围扩展到百分之十的中心波长，使得在大角度的应用下，有更好的偏振分离，更好的耦合效率，更宽的透射带宽，更好的角度容差，能极大提升激光干涉仪的应用性能。同时，该激光干涉仪通过参考光斑和测量光斑的重合度来调整调整装置，提高了光路对准的准确度。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术一种激光干涉仪的示意图；图2为本专利技术中的第一分光镜的示意图；图3为本专利技术中的第一分光镜的实施例一的波长与透过率的关系图；图4为本专利技术中的第一分光镜的实施例一中每层厚度的柱状图形；图5为本专利技术中的第一分光镜与常规的偏振分光镜的实施例二的波长与透过率的关系对比图；图6为本专利技术中的第一分光镜的实施例二中每层厚度的柱状图形。附图标记：10、第一分光镜；1、基层；2、高折射率膜层；3、低折射率膜层；20、激光发生器；21、调整装置；31、第一角锥反射镜；32、第二角锥反射镜；40、第二分光镜；61、压缩透镜；62、光纤；63、接收器；50、检测装置。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，本专利技术的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光干涉仪，其特征在于，包括激光发生器、调整装置、第一分光镜、第一角锥反射镜、第二角锥反射镜、第二分光镜、压缩透镜、接收器、检测装置；/n其中，第一分光镜为偏振分光镜，所述偏振分光镜包括基层和堆叠在基层上的膜系，所述膜系的膜系结构包括第一膜堆、第二膜堆及第三膜堆，每个所述膜堆均由非四分之一波长光学厚度的高折射率膜层和低折射率膜层交替堆叠；所述第一膜堆与第三膜堆的顺序可调换；/n所述激光发生器发出的激光经调整装置后进入所述第一分光镜，所述第一分光镜将激光分为参考光和测量光，参考光经所述第一角锥反射镜反射后出射，测量光经第二角锥反射镜反射后出射，两束光经所述第一分光镜反射后汇合成集合光束，进入第二分光镜；集合光束经所述第二分光镜分成第一分光束和第二分光束，第一分光束经所述压缩透镜压缩后传送至所述接收器，用于位置测量，第二分光束投影到所述检测装置，用来观测参考光斑和测量光斑的重合度，根据参考光斑和测量光斑调整所述调整装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光干涉仪，其特征在于，包括激光发生器、调整装置、第一分光镜、第一角锥反射镜、第二角锥反射镜、第二分光镜、压缩透镜、接收器、检测装置；
其中，第一分光镜为偏振分光镜，所述偏振分光镜包括基层和堆叠在基层上的膜系，所述膜系的膜系结构包括第一膜堆、第二膜堆及第三膜堆，每个所述膜堆均由非四分之一波长光学厚度的高折射率膜层和低折射率膜层交替堆叠；所述第一膜堆与第三膜堆的顺序可调换；
所述激光发生器发出的激光经调整装置后进入所述第一分光镜，所述第一分光镜将激光分为参考光和测量光，参考光经所述第一角锥反射镜反射后出射，测量光经第二角锥反射镜反射后出射，两束光经所述第一分光镜反射后汇合成集合光束，进入第二分光镜；集合光束经所述第二分光镜分成第一分光束和第二分光束，第一分光束经所述压缩透镜压缩后传送至所述接收器，用于位置测量，第二分光束投影到所述检测装置，用来观测参考光斑和测量光斑的重合度，根据参考光斑和测量光斑调整所述调整装置。


2.如权利要求1的激光干涉仪，其特征在于，第一膜堆采用(aHbL)^m的初始结构；第二膜堆采用((aHbL)^p(cHdL)^q)^r的初始结构；第三膜堆采用(cHdL)^n；
或，第一膜堆采用(cHdL)^n的初始结构；第二膜堆采用((aHbL)^p(cHdL)^q)^r的初始结构；第三膜堆采用(aHbL)^m；
或，第一膜堆采用(aHbL)^m的初始结构；第二膜堆采用((cHdL)^q(aHbL)^p)^r的初始结构；第三膜堆采用(cHdL)^n；
或，第一膜堆采用(cHdL)^n的初始结构；第二膜堆采用((cHdL)^q(aHbL)^p)^r的初始结构；第三膜堆采用(aHbL)^m；
其中，m为aHbL的序列重复交替堆叠的组数，r为(aHbL)^p(cHdL)^q的序列重复交替堆叠的...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏炎，李昱，陈居凯，
申请(专利权)人：苏州众为光电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32