[实用新型]多干涉同步移相测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用移相干涉测量技术进行测试的多干涉同步移相测量系统，属于干涉仪领域。

背景技术

移相干涉术是以光波波长为单位的非接触式测量技术，具有极高的测量精度和灵敏度，被认为是检测精密元件的最准确技术之一。早在200多年前，人们就注意到了了光的干涉现象，并开始有计划的控制干涉现象。但是直到1960年第一台红宝石激光器的研制成功，干涉现象才开始广泛应用于测量领域。传统的干涉测量技术主要是通过照相或人眼直接观察干涉条纹，手工计算测量结果的方式进行的，效率低下，主观误差较大。1974年Bruning等人首次将通讯领域中的相位探测技术引入到光学测量中，使经典的干涉测量技术从微米级跨入纳米级，实现光学计量测试的重大突破。80年代以来，随着激光技术、光电探测技术、计算机技术、图像处理技术和精密机械等技术在光学测试中的逐步应用，移相干涉技术得到进一步发展，实现了实时、快速、多参数、自动化的测量。

正是因为移相干涉测试技术的高精度和高灵敏性，轻微的扰动都会造成干涉图的扭曲、抖动和模糊，这使得很多测量都需要在封闭室内的隔振台上才能进行，严重限制了移相干涉技术在现场测试中的应用。如何消除干涉测量中的振动影响，实现现场测试，是当前干涉测量方面的主要研究课题之一。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，解决好现有技术的问题，弥补现有目前市场上现有产品的不足。

本实用新型提供了一种多干涉同步移相测量系统，主要包括激光器、偏振分光棱镜、半反半透镜、分光系统、第一CCD、第二CCD、第三CCD和参考镜，激光器、偏振分光棱镜和被测镜设置在同一光轴线，偏振分光棱镜、半反半透镜和参考镜设置在另一光轴线上，所述两条光轴线相互垂直，所述半反半透镜的两个出射方向分别设置分光系统和第三CCD，所述分光系统对应设置第一CCD和第二CCD。

优选的，上述激光器为偏振氦氖激光器。

优选的，上述半反半透镜和分光系统之间设置有波片。

优选的，上述波片为1/4波片。

优选的，上述半反半透镜和第三CCD之间设置有第二反射镜，所述分光系统和第二CCD之间设置第一反射镜。

本实用新型提供的多干涉同步移相测量系统实现了三步移相的静态采集，从根本上杜绝了环境振动对测量结果的影响。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

附图标记：1-激光器；2-偏振分光棱镜；3-半反半透镜；4-分光系统；5-第一CCD；6-第一反射镜；7-第二反射镜；8-第二CCD；9-第三CCD；10-参考镜；11-被测镜；12-波片。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1所示，本实用新型提供的多干涉同步移相测量系统，主要包括激光器1、偏振分光棱镜2、半反半透镜3、分光系统4、第一CCD5、第二CCD8、第三CCD10和参考镜10，激光器1、偏振分光棱镜2和被测镜11设置在同一光轴线，偏振分光棱镜2、半反半透镜3和参考镜10设置在另一光轴线上，两条光轴线相互垂直，半反半透镜3的两个出射方向分别设置分光系统4和第三CCD9，分光系统4对应设置第一CCD5和第二CCD8。

其中，激光器1为偏振氦氖激光器。半反半透镜3和分光系统4之间设置有波片12。波片12为1/4波片。分光系统4和第二CCD8之间设置第一反射镜6，半反半透镜3和第三CCD9之间设置有第二反射镜7。

本实用新型提供的多干涉同步移相测量系统集时间的是一种静态采集方法，通过采用特殊的光路结构在同一时刻的不同位置获得具有特定相移的三幅干涉图，然后经过三步法解算出初始相位。系统通过偏振分光棱镜将参考光和测试光分解为偏振方向相互垂直的两束光，再经1/4波片和偏振分光镜的不同组合在三个位置分别形成具有λ/4步长的三幅干涉图送入三台CCD相机，实现了三步移相的静态采集，从根本上杜绝了环境振动对测量结果的影响。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。