專利名稱:高靈敏度長度測量干涉儀的制作方法
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的G·W·stroke干涉儀，適用于長度、微小位移量的測量。
現(xiàn)有的G·W·stroke干涉儀是由平面反射鏡(5，7)、錐體棱鏡(2)、分光鏡(4)組成。G·W·stroke干涉儀的條紋格值滿足(Ⅰ)式ε＝ (λ)/2 · 1/(1－cosθ) (Ⅰ)由(Ⅰ)式可知，選擇適當(dāng)?shù)摩戎?，雖可實現(xiàn)條紋值有理化，但條紋格值大于 (λ)/2 。因此為了提高干涉儀測量的靈敏度，須輔之以電子倍頻裝置。這不僅使儀器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，穩(wěn)定性下降，而且對光信號的要求非常嚴(yán)格，給儀器的裝調(diào)和使用造成不便。
本發(fā)明的任務(wù)是要提供一種新型的干涉儀，它是通過光學(xué)倍增的方法來實現(xiàn)高靈敏度測量，而無須求助于電子倍頻裝置，從而克服了采用電子倍頻裝置的儀器存在的缺點。
本發(fā)明的任務(wù)是以如下方式完成的在沿被測工作臺運(yùn)動方向(10)的光路中，增加了錐體棱鏡(6)和平面反射鏡(8)，使沿被測工作臺運(yùn)動方向(10)入射的光束(8)往返次數(shù)為4，則本干涉儀的條紋格值滿足(Ⅱ)式ε＝ (λ)/2 · 1/(1－cosθ)由(Ⅱ)式可見，選擇適當(dāng)?shù)摩戎担纯蓪崿F(xiàn)測量數(shù)值的有理化，又可使條紋格值小于 (λ)/2 ，從而滿足高靈敏度的要求。
本儀器結(jié)構(gòu)簡單，只需在G·W·stroke干涉儀基礎(chǔ)上增加一塊錐體棱鏡(6)和一塊平面反射鏡(8)。
以下結(jié)合附圖對發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
附圖是本發(fā)明的示意圖。
在激光光路中，裝有分光鏡(4)，使來自激光器的光束(11)分為光束(8)和光束(9)。在分光鏡后面，是被測工作臺(1)，被測工作臺(1)可在光束(8)方向上前后移動。在被測工作臺(1)上，安裝有錐體棱鏡(2)和反射鏡(7)。來自分光鏡(4)的光束(8)入射到錐體棱鏡(2)，在錐體棱鏡(2)內(nèi)部經(jīng)2個90°反射，從錐體棱鏡(2)射出，在此光束的前方裝有錐體棱鏡(6)，當(dāng)此光束射到錐體棱鏡(6)后，在錐體棱鏡(6)內(nèi)部經(jīng)2個90°反射，又返回錐體棱鏡(2)，在錐體棱鏡(2)內(nèi)部兩經(jīng)2個90°反射，從錐體棱鏡(2)射出，在此光束前方，裝有平面反射鏡(8)，來自錐體棱鏡(2)的光束到達(dá)平面反射鏡(8)后，經(jīng)反射，按原路返回分光鏡(4)。
在分光鏡(4)的側(cè)面裝有平面反射鏡(5)，將來自分光鏡(4)的光束(9)反射到安裝在被測工作臺(1)上的反射鏡(7)，經(jīng)反射鏡(7)反射后按原路返回分光鏡(4)。在此外，兩束光束產(chǎn)生干涉，干涉條紋格值即為Ⅱ式所示。
為滿足不同測量精度的要求，本儀器的棱鏡(6)的個數(shù)可以改變。改變后干涉條紋滿足Ⅲ式ε＝ (λ)/2 · 1/(F－cosθ) (Ⅲ)式中F為光束(8)沿被測工作臺運(yùn)動方向(10)往返的次數(shù)(圖1中的F＝4)。
例如λ＝0.63281976μ，要求ε＝ 1/10000 mm則F＝4，θ＝33.29020573°又例λ＝0.63281976μ，要求ε＝ 1/7200 mm則F＝3，θ＝43.79266228°典型的micholson干涉儀及變型，以及W·R·Horsfield干涉儀、G·W·stroke干涉儀均可看成本干涉儀的特殊當(dāng)(Ⅲ)式中的F＝1；θ＝90°時，本干涉儀即為典型的michelson干涉儀，此時ε＝ (λ)/2 ；當(dāng)(Ⅲ)式中的F＝K；θ＝90°時，本干涉儀即為變型的miohelson干涉儀，此時ε＝ (λ)/(2K) ；當(dāng)(Ⅲ)式中的F＝0；θ≠0≠90°時，本干涉儀即為W·R·Horsfield干涉儀，此時ε＝ (λ)/2 · 1/(cosθ)當(dāng)(Ⅲ)式中的F＝1；θ≠0≠90°時，本干涉儀成為G·W·stroke干涉儀。
權(quán)利要求
1.一種由平面反射鏡(5，7)、錐體棱鏡(2)、分光鏡(4)組成的實現(xiàn)長度測量的干涉儀，其特征在于干涉儀中安置了錐體棱鏡(6)和平面反射鏡(3)。
2.如權(quán)利要求
1所述的干涉儀，其特征在于錐體棱鏡(6)的個數(shù)可以改變。
專利摘要
本實用新型提供了一種高靈敏度長度測量用的干涉儀，適合于測量長度、微小位移量。它是在G·W·stroke干涉儀上，增加了棱鏡和平面反射鏡。它在不需電子倍頻裝置的情況下，可使測量格值為任意值。通過增減棱鏡的個數(shù)，滿足不同測量靈敏度的要求。
文檔編號G01B11/02GK86202036SQ86202036
公開日1987年4月1日 申請日期1986年4月12日
發(fā)明者吳振華 申請人:北京光學(xué)儀器廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan