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光路折叠组件及具有其的位移检测装置制造方法及图纸

技术编号:36929471 阅读:16 留言:0更新日期:2023-03-22 18:52
本实用新型专利技术提供一种光路折叠组件及具有其的位移检测装置,包括相对间隔设置的两个反射镜组,每一反射镜组包括两排第一直角棱镜、一平行四边形反射镜及一第二直角棱镜;两反射镜组的第一直角棱镜的斜面相对;平行四边形反射镜设置于其中一排第一直角棱镜中的相邻两个第一直角棱镜之间;两反射镜组的第二直角棱镜分别位于该光路折叠组件的相对两端,第二直角棱镜与第一直角棱镜相互垂直;每一反射镜组的第二直角棱镜的斜面与另一反射镜组对应端的两排第一直角棱镜的斜面相对。光束进入光路折叠组件后能够在两反射镜组之间进行多次反射后再出射,增加了光程变化量,在不改变光源的前提下,能够提高位移检测的灵敏度,进而能够进一步提高位移测量的精度。够进一步提高位移测量的精度。够进一步提高位移测量的精度。

【技术实现步骤摘要】
光路折叠组件及具有其的位移检测装置


[0001]本技术涉及光学
,具体涉及一种光路折叠组件及具有其的位移检测装置。

技术介绍

[0002]迈克尔干涉仪通常用于纳米级位移的测量,其是一种利用分割光波振幅的方法实现干涉的光学仪器,目前,根据迈克尔逊干涉仪的基本原理制成的各种精密仪器已广泛应用于生产和科研领域。迈克尔逊干涉仪有多种多样的形式,其基本光路图如图1所示:从光源S发出的一束光,在分光镜G1上被分成光强近似相等的透射光束1和反射光束2,透射光束1射出G1后经过补偿板G2投向反射镜M1,反射回来再穿过G1,并在分光镜G1上反射;反射光束2投向反射镜M2,反射回来再通过G1,于是,这两束相干光在空间相遇并产生干涉,通过望远镜或人眼可以观察到干涉条纹。根据光的干涉原理,若光源S的波长已知,反射镜M1沿反射光束1的光路移动,其移动的位移Δd=ΔN*λ/2,式中,λ为入射光的波长;ΔN为反射镜M1移动过程中观察到的干涉条纹冒出或缩进的条纹的数量,当Δd值每改变λ/2时,干涉条纹变化一级,也就是说,反射镜M2每移动λ/2的距离,干涉条纹的圆心就冒出或缩进一个干涉圆环。
[0003]从上式可知,当入射光的波长确定时,若反射镜M1移动的位移过小,则光束的光程变化量也过小,在不改变光源的前提下,若反射镜M1移动的位移小于λ/2,迈克尔逊干涉仪检测的灵敏度不够,难以判断得到的干涉条纹的变化,进而无法实现对位移的精确测量,难以满足现代化对于高精度分析的需要。

技术实现思路

[0004]本技术旨在至少解决上述存在的问题之一,提供一种光路折叠组件,其能够增加光束的光程变化量,以提高位移检测的灵敏度及精度。
[0005]为达到上述目的,本技术所采用的技术方案是:
[0006]一种光路折叠组件,包括相对间隔设置的两个反射镜组,两反射镜组之间围成间隔腔;
[0007]每一反射镜组包括两排第一直角棱镜、一平行四边形反射镜及一第二直角棱镜;
[0008]每一反射镜组中的两排第一直角棱镜层叠设置;每排第一直角棱镜中的若干第一直角棱镜沿间隔腔的长度方向排列;第一直角棱镜用对应的两直角面对光产生反射;两反射镜组的第一直角棱镜的斜面相对,两反射镜组的第一直角棱镜错开设置;
[0009]平行四边形反射镜设置于其中一排第一直角棱镜中的相邻两个第一直角棱镜之间;
[0010]两反射镜组的第二直角棱镜分别位于该光路折叠组件的相对两端,第二直角棱镜与第一直角棱镜相互垂直,第二直角棱镜的主截面朝向对应反射镜组的第一直角棱镜,第二直角棱镜用对应的两直角面对光产生反射;每一反射镜组的第二直角棱镜的斜面与另一
反射镜组对应端的两排第一直角棱镜的斜面相对;
[0011]光束经由其中一组反射镜组的平行四边形反射镜入射,通过两反射镜组的多个第一直角棱镜及第二直角棱镜反射后经由另一组反射镜组的平行四边形反射镜出射。
[0012]进一步地,两个反射镜组关于光路折叠组件的中心点对称。
[0013]进一步地,第一直角棱镜的两直角面及第二直角棱镜的两直角面上均镀履有反射膜。
[0014]进一步地,平行四边形反射镜与对应排的若干第一直角棱镜位于同一平面上。
[0015]进一步地,平行四边形反射镜上设有两个平行相对设置的反射面及两个平行相对设置的入射出射面,两个反射面分别面向对应排相邻的两个第一直角棱镜,两个反射面上均镀履有反射膜,其中一入射出射面面向另一反射镜组。
[0016]进一步地,每一反射镜组的第一直角棱镜、平行四边形反射镜及第二直角棱镜均固定在一固定架上。
[0017]本技术还提供一种位移检测装置,包括光干涉模组及权利要求所述的光路折叠组件;
[0018]光干涉模组包括光源、分光镜、移动反射镜、固定反射镜及光电探测器,分光镜及移动反射镜依次设于光源发射光的光路上,固定反射镜及光电探测器分别设于分光镜的相对两侧;
[0019]所述光路折叠组件设于分光镜与移动反射镜之间,所述光路折叠组件的两个反射镜组沿光源出射光的光路相对间隔设置,其中一反射镜组与移动反射镜同步移动;
[0020]分光镜将光源的出射光一部分反射至固定反射镜上,经该固定反射镜反射后经过分光镜入射到光电探测器上;
[0021]分光镜将光源的出射光另一部分沿光源出射光的光路投射至光路折叠组件的其中一平行四边形反射镜上,并经由光路折叠组件的另一平行四边形反射镜出射至移动反射镜上,经移动反射镜反射后再次从光路折叠组件出射至分光镜,并被分光镜反射至光电探测器上。
[0022]进一步地,每一反射镜组的第一直角棱镜、平行四边形反射镜及第二直角棱镜均固定在一固定架上,其中一反射镜组通过对应的固定架与所述移动反射镜连接在一起。
[0023]进一步地,光源为激光器。
[0024]由于采用上述技术方案,本技术具有以下有益效果:
[0025]上述光路折叠组件,光束进入光路折叠组件后能够在两反射镜组之间进行多次反射后再出射,增加了光程变化量,其光程变化量为实际位移

d的(n+1)倍,在不改变光源的前提下,能够提高位移检测的灵敏度,进而能够进一步提高位移测量的精度。此外,两反射镜组通过平行四边形反射镜的设置,能够使从光路折叠组件出射的出射光与进入光路折叠组件的入射光平行,进而更方便光路的调整,也更方便后续位移的计算。
附图说明
[0026]图1为现有技术中迈克尔逊干涉仪的基本光路图;
[0027]图2为本技术一较佳实施方式的位移检测装置的结构示意图;
[0028]图3为图2所示光路折叠组件的立体图;
[0029]图4为图3所示光路折叠组件在另一视角的立体图;
[0030]图5为图3所示光路折叠组件的俯视图,进入光路折叠组件的光束沿光路A运动;
[0031]图6为图3所示光路折叠组件的右视图;
[0032]图7为图3所示光路折叠组件的仰视图;
[0033]图8为图3所示光路折叠组件的左视图;
[0034]图9为图3所示光路折叠组件的俯视图,进入光路折叠组件的光束沿光路E出射;
[0035]图10为图8所示光路折叠组件其中一反射镜组相对另一反射镜组运动后的示意图;
[0036]主要元件符号说明
[0037]10、光干涉模组;11、光源;12、分光镜;13、固定反射镜;14、移动反射镜;15、光电探测器;20、光路折叠组件;21、反射镜组;210、间隔腔;22、第一直角棱镜;23、平行四边形反射镜;24、第二直角棱镜;25、直角面;26、斜面;27、反射面;28、入射出射面;29、主截面。
具体实施方式
[0038]下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光路折叠组件,其特征在于,包括相对间隔设置的两个反射镜组(21),两反射镜组(21)之间围成间隔腔(210);每一反射镜组(21)包括两排第一直角棱镜(22)、一平行四边形反射镜(23)及一第二直角棱镜(24);每一反射镜组(21)中的两排第一直角棱镜(22)层叠设置;每排第一直角棱镜(22)中的若干第一直角棱镜(22)沿间隔腔(210)的长度方向排列;第一直角棱镜(22)用对应的两直角面对光产生反射;两反射镜组(21)的第一直角棱镜(22)的斜面相对,两反射镜组(21)的第一直角棱镜(22)错开设置;平行四边形反射镜(23)设置于其中一排第一直角棱镜(22)中的相邻两个第一直角棱镜(22)之间;两反射镜组(21)的第二直角棱镜(24)分别位于该光路折叠组件的相对两端,第二直角棱镜(24)与第一直角棱镜(22)相互垂直,第二直角棱镜(24)的主截面(29)朝向对应反射镜组(21)的第一直角棱镜(22),第二直角棱镜(24)用对应的两直角面对光产生反射;每一反射镜组(21)的第二直角棱镜(24)的斜面与另一反射镜组(21)对应端的两排第一直角棱镜(22)的斜面相对;光束经由其中一组反射镜组(21)的平行四边形反射镜(23)入射,通过两反射镜组(21)的多个第一直角棱镜(22)及第二直角棱镜(24)反射后经由另一组反射镜组(21)的平行四边形反射镜(23)出射。2.如权利要求1的光路折叠组件,其特征在于,两个反射镜组(21)关于光路折叠组件的中心点对称。3.如权利要求1的光路折叠组件,其特征在于,第一直角棱镜(22)的两直角面及第二直角棱镜(24)的两直角面上均镀履有反射膜。4.如权利要求1的光路折叠组件,其特征在于,平行四边形反射镜(23)与对应排的若干第一直角棱镜(22)位于同一平面上。5.如权利要求1的光路折叠组件,其特征在于,平行四边形反射镜(23)上设有两个平行相对设置的反射面(27)及两个平行相对设置的入射出射面(28),两个反射面(27)分别面向对应排相...

【专利技术属性】
技术研发人员:林澎孙荣敏于祥昱常志鹏张树鑫马向军吕国庆李莹向淞麟黄隆建
申请(专利权)人:柳州工学院
类型:新型
国别省市:

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