一种双波长共光路激光干涉测量装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114152195A(43)申请公布日2022.03.08(21)申请号202111438277.9(22)申请日2021.11.29(71)申请人中国工程物理研究院计量测试中心地址621999四川省绵阳市绵山路64号(72)发明人彭希锋邓文樊寅斌(74)专利代理机构中国工程物理研究院专利中心51210代理人张保朝(51)Int.Cl.G01B11/02(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图2页(54)发明名称一种双波长共光路激光干涉测量装置及方法(57)摘要针对现有迈克尔逊干涉仪、斐索干涉仪等测量装置进行线膨胀与变形测量时因测量臂光束与参考臂光束在空间上错位分布受空气折射率影响误差大，且无法进行双波长共光路激光干涉测量，本发明提出了一种抗空气环境干扰的双波长激光干涉测量装置和测量方法。该测试装置和测试方法通过科学的光路设计，对称布置测量臂光束与参考臂光束，优选光学元器件实现双波长共光路激光干涉测量，从而大幅度降低了空气环境折射率的影响，提高了线膨胀与变形测量的精度。CN114152195ACN114152195A权利要求书1/3页1.一种双波长共光路激光干涉测量装置，其特征在于，包括宽带平面反射镜(1)、第一宽带偏振分束镜(2)、第一宽带直角棱镜(3)、宽带1/2波片(4)、第二宽带偏振分束镜(5)、第二宽带直角棱镜(6)、第一宽带1/4波片(7)、第二宽带1/4波片(9)、第三宽带直角棱镜(10)、第三宽带偏振分束镜(11)、宽带角锥棱镜(12)、第四宽带偏振分束镜(13)、第四宽带直角棱镜(14)、第三宽带1/4波片(15)、第四宽带1/4波片(16)、第五宽带直角棱镜(17)、第五宽带偏振分束镜(18)、第一光电探测器(19)、第一偏振片(20)、第一滤光片(21)、第二光电探测器(22)、第二偏振片(23)、第二滤光片(24)、二向色镜(25)、激光器(26)；以长方体待测试样(8)为中心说明各部分位置关系：与长方体待测试样(8)右端面平行上下并排设置第三宽带1/4波片(15)和第二宽带1/4波片(9)，在第三宽带1/4波片(15)和第二宽带1/4波片(9)右侧且与第三宽带1/4波片(15)和第二宽带1/4波片(9)右侧面平行从上到下并排放置第四宽带直角棱镜(14)、第四宽带偏振分束镜(13)、第三宽带偏振分束镜(11)和第三宽带直角棱镜(10)，所述第四宽带直角棱镜(14)直角边与第四宽带偏振分束镜(13)上侧面、第四宽带偏振分束镜(13)下侧面、第三宽带直角棱镜(10)直角边平行；在第四宽带偏振分束镜(13)和第三宽带偏振分束镜(11)的右侧并排设置有宽带角锥棱镜(12)，所述宽带角锥棱镜(12)的斜边与第四宽带偏振分束镜(13)和第三宽带偏振分束镜(11)的右侧面平行；与长方体待测试样(8)左端面平行上下并排设置第四宽带1/4波片(16)和第一宽带1/4波片(7)，在第四宽带1/4波片(16)和第一宽带1/4波片(7)左侧且与第四宽带1/4波片(16)和第一宽带1/4波片(7)左侧面平行从上到下并排放置第五宽带直角棱镜(17)、第五宽带偏振分束镜(18)、第二宽带偏振分束镜(5)和第二宽带直角棱镜(6)，所述第五宽带直角棱镜(17)直角边与第五宽带偏振分束镜(18)上侧面、第二宽带偏振分束镜(5)下侧面、第二宽带直角棱镜(6)直角边平行；在第二宽带偏振分束镜(5)左侧设置有宽带1/2波片(4)，所述第二宽带偏振分束镜(5)左侧面与宽带1/2波片(4)右侧面平行，所述宽带1/2波片(4)左侧从上到下并排设置有第一宽带偏振分束镜(2)、第一宽带直角棱镜(3)，所述第一宽带直角棱镜(3)一直角边与宽带1/2波片(4)左侧面平行，所述第一宽带直角棱镜(3)另一直角边与第一宽带偏振分束镜(2)下侧面平行；所述第五宽带直角棱镜(17)与所述第四宽带直角棱镜(14)左右并排且镜像设置，所述第一宽带偏振分束镜(2)、第五宽带偏振分束镜(18)、第四宽带1/4波片(16)、第三宽带1/4波片(15)、第四宽带偏振分束镜(13)左右并排排列，其中所述第五宽带偏振分束镜(18)、第四宽带1/4波片(16)和第三宽带1/4波片(15)、第四宽带偏振分束镜(13)左右镜像设置；所述第一宽带直角棱镜(3)、宽带1/2波片(4)、第二宽带偏振分束镜(5)、第一宽带1/4波片(7)、第二宽带1/4波片(9)、第三宽带偏振分束镜(11)左右并排排列，其中第二宽带偏振分束镜(5)、第一宽带1/4波片(7)和第二宽带1/4波片(9)、第三宽带偏振分束镜(11)左右镜像设置；所述第二宽带直角棱镜(6)、第三宽带直角棱镜(10)左右并排且镜像设置；所述第一宽带偏振分束