一种应用于受限空间的高精度涡旋光干涉位移传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于受限空间的高精度涡旋光干涉位移传感器，包括边发射激光芯片、微纳螺旋相位板、道威棱镜、反射镜、盖板、光电探测器、封装基体等，采用光机电集成结构设计。所述发射激光芯片的两端有微纳螺旋相位板，左侧激光经过微纳螺旋相位板后成为涡旋光束，右侧激光经过微纳螺旋相位板、道威棱镜后成为与左侧激光共轭的涡旋光束，左右两侧共轭涡旋光束经反射镜、透镜后入射至光栅，经过光栅衍射后，左右两侧共轭涡旋光束的衍射光束汇合相干，涡旋干涉光场被光电探测器接收，进而从相干光场中解析出光栅位移。本发明专利技术实现了涡旋光干涉位移传感器的微型化，适用于精密运动模组、精密仪器等领域受限空间场景下的高精度位移测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高端装备智能传感，特别涉及一种应用于受限空间的高精度涡旋光干涉位移传感器。

技术介绍

1、精密光栅干涉测量技术，因其高分辨率和稳定性，能够实现亚微米乃至纳米级的精密位移测量，是半导体制造、精密机床、航空航天等领域质量控制和性能优化的主要支撑技术之一。

2、在光栅读数头的光学元件装配过程中，需要同时应对高精度要求和光路对准的挑战。为了确保光路的稳定性和测量精度，光学元件的装配需要达到极高的精度。读数头装配过程，要求光源、反射镜、波片、透镜、棱镜等光学元件之间的相对位置和角度保持精准几何关系，这需要进行精密的调整和校准。随着读数头中光学元件数量的增加，装配的复杂性和难度也随之显著提升。

3、专利申请人在专利技术专利zl202210494629.0中，提出了一种涡旋光束激励的精密光栅位移测量装置及测量方法，已获授权，该方法从原理上提升了精密光栅测量的分辨力及精度。但该专利中所述的测量装置，同样面临读数头光学原件较多、装配难度大、装置尺寸大等问题。

4、此外，随着高端装备精密运动模组、精密仪器等领域受限空间场景下的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种应用于受限空间的高精度涡旋光干涉位移传感器，其特征在于，包括封装基体（11）和盖板（12），所述封装基体（11）的内部加工有工作空腔，工作空腔的底部安装有激光发射芯片（1）和道威棱镜（4），道威棱镜（4）位于激光发射芯片（1）的右侧，所述激光发射芯片（1）的左端固定安装第一微纳螺旋相位板（2），激光发射芯片（1）的右端固定安装第二微纳螺旋相位板（3），工作空腔的斜面上分别设置有第一反射面（6）和第二反射面（5），盖板（12）上开设有第一透镜（7）和第二透镜（8），光电探测器（10）固定安装在第一透镜（7）和第二透镜（8）之间。

2.如权利要求1所述的一种应用于受限空间...

【技术特征摘要】

1.一种应用于受限空间的高精度涡旋光干涉位移传感器，其特征在于，包括封装基体（11）和盖板（12），所述封装基体（11）的内部加工有工作空腔，工作空腔的底部安装有激光发射芯片（1）和道威棱镜（4），道威棱镜（4）位于激光发射芯片（1）的右侧，所述激光发射芯片（1）的左端固定安装第一微纳螺旋相位板（2），激光发射芯片（1）的右端固定安装第二微纳螺旋相位板（3），工作空腔的斜面上分别设置有第一反射面（6）和第二反射面（5），盖板（12）上开设有第一透镜（7）和第二透镜（8），光电探测器（10）固定安装在第一透镜（7）和第二透镜（8）之间。

2.如权利要求1所述的一种应用于受限空间的高精度涡旋光干涉位移传感器，其特征在于，所述第一透镜（7）和第二透镜（8）为凸透镜，两个透镜共平面。

3.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶国永，张博，李星辉，张亚琳，刘琴，王海燕，金少搏，张品祥，何文斌，明五一，
申请(专利权)人：河南百合特种光学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：