同步移相干涉測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種利用移相干涉測(cè)量技術(shù)進(jìn)行測(cè)試的同步移相干涉測(cè)量系統(tǒng)，屬于干涉儀領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]移相干涉術(shù)是以光波波長(zhǎng)為單位的非接觸式測(cè)量技術(shù)，具有極高的測(cè)量精度和靈敏度，被認(rèn)為是檢測(cè)精密元件的最準(zhǔn)確技術(shù)之一。早在200多年前，人們就注意到了了光的干涉現(xiàn)象，并開(kāi)始有計(jì)劃的控制干涉現(xiàn)象。但是直到I960年第一臺(tái)紅寶石激光器的研制成功，干涉現(xiàn)象才開(kāi)始廣泛應(yīng)用于測(cè)量領(lǐng)域。傳統(tǒng)的干涉測(cè)量技術(shù)主要是通過(guò)照相或人眼直接觀察干涉條紋，手工計(jì)算測(cè)量結(jié)果的方式進(jìn)行的，效率低下，主觀誤差較大。1974年Bruning等人首次將通訊領(lǐng)域中的相位探測(cè)技術(shù)引入到光學(xué)測(cè)量中，使經(jīng)典的干涉測(cè)量技術(shù)從微米級(jí)跨入納米級(jí)，實(shí)現(xiàn)光學(xué)計(jì)量測(cè)試的重大突破。80年代以來(lái)，隨著激光技術(shù)、光電探測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)和精密機(jī)械等技術(shù)在光學(xué)測(cè)試中的逐步應(yīng)用，移相干涉技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)、快速、多參數(shù)、自動(dòng)化的測(cè)量。
[0003]正是因?yàn)橐葡喔缮鏈y(cè)試技術(shù)的高精度和高靈敏性，輕微的擾動(dòng)都會(huì)造成干涉圖的扭曲、抖動(dòng)和模糊，這使得很多測(cè)量都需要在封閉室內(nèi)的隔振臺(tái)上才能進(jìn)行，嚴(yán)重限制了移相干涉技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中的應(yīng)用。如何消除干涉測(cè)量中的振動(dòng)影響，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，是當(dāng)前干涉測(cè)量方面的主要研究課題之一。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決好現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，彌補(bǔ)現(xiàn)有目前市場(chǎng)上現(xiàn)有產(chǎn)品的不足。
[0005]本實(shí)用新型提供了一種同步移相干涉測(cè)量系統(tǒng)，主要包括激光器、多個(gè)分光棱鏡、半反半透鏡、多個(gè)CCD和參考鏡，其中，多個(gè)分光棱鏡包括第一分光棱鏡、第二分光棱鏡和第三分光棱鏡，多個(gè)C⑶包括第一 (XD、第二 (XD、第三CXD和第四(XD，所述第一分光棱鏡三面分別設(shè)置激光器、參考鏡和被測(cè)鏡，激光器、第一分光棱鏡和被測(cè)鏡設(shè)置在同一光軸線上，第一分光棱鏡的第四面對(duì)應(yīng)參考鏡的方向設(shè)置有半反半透鏡，半反半透鏡的兩個(gè)出射光方向分別對(duì)應(yīng)設(shè)置第二分光棱鏡和第三分光棱鏡，第二分光棱鏡對(duì)應(yīng)設(shè)置第一 CCD和第二 (XD，第三分光棱鏡對(duì)應(yīng)設(shè)置第三CXD和第四(XD。
[0006]優(yōu)選的，上述激光器為偏振氦氖激光器。
[0007]優(yōu)選的，上述多個(gè)分光棱鏡為偏振分光棱鏡。
[0008]優(yōu)選的，上述激光器和第一分光棱鏡、第一分光棱鏡和半反半透鏡之間分別設(shè)置有1/2波片。
[0009]優(yōu)選的，上述第一分光棱鏡和參考鏡以及被測(cè)鏡之間分別設(shè)置有1/4波片。
[0010]優(yōu)選的，上述第二分光棱鏡和第二 CXD、第三分光棱鏡和第四CXD之間分別設(shè)置反射鏡。
[0011]本實(shí)用新型提供的同步移相干涉測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了四步移相的靜態(tài)采集，從根本上杜絕了環(huán)境振動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖標(biāo)記：1_激光器；2_第一分光棱鏡；3_半反半透鏡；4_第二分光棱鏡；5_第一 CXD ;6_第二 CXD ;7_第三分光棱鏡；8_第三CXD ;9_第四CXD ;10_參考鏡；11_被測(cè)鏡；12-1/4波片；13-1/2波片；14_反射鏡。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0015]如圖I所示，本實(shí)用新型提供的同步移相干涉測(cè)量系統(tǒng)，主要包括激光器1、多個(gè)分光棱鏡、半反半透鏡3、多個(gè)CCD和參考鏡10，其中，多個(gè)分光棱鏡包括第一分光棱鏡2、第二分光棱鏡4和第三分光棱鏡7，多個(gè)CXD包括第一 (XD5、第二 (XD6、第三(XD8和第四(XD9，第一分光棱鏡2三面分別設(shè)置激光器I、參考鏡10和被測(cè)鏡11，激光器I、第一分光棱鏡2和被測(cè)鏡11設(shè)置在同一光軸線上，第一分光棱鏡2的第四面對(duì)應(yīng)參考鏡10的方向設(shè)置有半反半透鏡3，半反半透鏡3的兩個(gè)出射光方向分別對(duì)應(yīng)設(shè)置第二分光棱鏡4和第三分光棱鏡7，第二分光棱鏡4對(duì)應(yīng)設(shè)置第一 (XD5和第二 (XD6，第三分光棱鏡7對(duì)應(yīng)設(shè)置第三CCD8和第四CCD9。
[0016]其中，激光器I為偏振氦氖激光器。多個(gè)分光棱鏡為偏振分光棱鏡。激光器I和第一分光棱鏡2、第一分光棱鏡2和半反半透鏡3之間分別設(shè)置有1/2波片13。第一分光棱鏡2和參考鏡10以及被測(cè)鏡11之間分別設(shè)置有1/4波片12。第二分光棱鏡4和第二(XD6、第三分光棱鏡7和第四(XD9之間分別設(shè)置反射鏡14。
[0017]本實(shí)用新型提供的同步移相干涉測(cè)量系統(tǒng)集時(shí)間的是一種靜態(tài)采集方法，通過(guò)采用特殊的光路結(jié)構(gòu)在同一時(shí)刻的不同位置獲得具有特定相移的多幅干涉圖，然后經(jīng)過(guò)三步或者四步法解算出初始相位。系統(tǒng)通過(guò)偏振分光棱鏡將參考光和測(cè)試光分解為偏振方向相互垂直的兩束光，再經(jīng)1/4波片和偏振分光鏡的不同組合在四個(gè)位置分別形成具有λ/4步長(zhǎng)的四幅干涉圖送入四臺(tái)CCD相機(jī)，實(shí)現(xiàn)了四步移相的靜態(tài)采集，從根本上杜絕了環(huán)境振動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
[0018]以上所述之【具體實(shí)施方式】為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，并非以此限定本實(shí)用新型的具體實(shí)施范圍，本實(shí)用新型的范圍包括并不限于本【具體實(shí)施方式】，凡依照本實(shí)用新型之形狀、結(jié)構(gòu)所作的等效變化均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種同步移相干涉測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述同步移相干涉測(cè)量系統(tǒng)主要包括激光器(I)、多個(gè)分光棱鏡、半反半透鏡(3)、多個(gè)(XD和參考鏡(10)，其中，多個(gè)分光棱鏡包括第一分光棱鏡(2)、第二分光棱鏡(4)和第三分光棱鏡(7)，多個(gè)CCD包括第一 CCD (5)、第二 CCD(6)、第三CCD(8)和第四CCD(9)，所述第一分光棱鏡(2)三面分別設(shè)置激光器(I)、參考鏡(10)和被測(cè)鏡(11)，激光器(I)、第一分光棱鏡(2)和被測(cè)鏡(11)設(shè)置在同一光軸線上，第一分光棱鏡(2)的第四面對(duì)應(yīng)參考鏡(10)的方向設(shè)置有半反半透鏡(3)，半反半透鏡(3)的兩個(gè)出射光方向分別對(duì)應(yīng)設(shè)置第二分光棱鏡(4)和第三分光棱鏡(7)，第二分光棱鏡(4)對(duì)應(yīng)設(shè)置第一CCD (5)和第二 CCD ￠)，第三分光棱鏡(7)對(duì)應(yīng)設(shè)置第三CCD (8)和第四CCD (9)ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步移相干涉測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述激光器(I)為偏振氦氖激光器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步移相干涉測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述多個(gè)分光棱鏡為偏振分光棱鏡。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步移相干涉測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述激光器(I)和第一分光棱鏡(2)、第一分光棱鏡(2)和半反半透鏡(3)之間分別設(shè)置有1/2波片(13)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步移相干涉測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述第一分光棱鏡(2)和參考鏡(10)以及被測(cè)鏡(11)之間分別設(shè)置有1/4波片(12)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步移相干涉測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述第二分光棱鏡(4)和第二 CCD￠)、第三分光棱鏡(7)和第四CCD(9)之間分別設(shè)置反射鏡(14)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種同步移相干涉測(cè)量系統(tǒng)，主要包括激光器(1)、第一分光棱鏡(2)、第二分光棱鏡(4)和第三分光棱鏡(7)、半反半透鏡(3)、第一CCD(5)、第二CCD(6)、第三CCD(8)和第四CCD(9)和參考鏡(10)，第一分光棱鏡(2)三面分別設(shè)置激光器(1)、參考鏡(10)和被測(cè)鏡(11)，第一分光棱鏡(2)的第四面對(duì)應(yīng)參考鏡(10)的方向設(shè)置有半反半透鏡(3)。本實(shí)用新型提供的同步移相干涉測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了四步移相的靜態(tài)采集，從根本上杜絕了環(huán)境振動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
【IPC分類(lèi)】G01B9/02
【公開(kāi)號(hào)】CN204854620
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520261884
【發(fā)明人】林燕彬
【申請(qǐng)人】林燕彬
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年4月25日