[发明专利]一种基于同步移相干涉技术的纳米测量仪

说明书

本发明公开了一种基于同步移相干涉技术的纳米测量仪，包括相干光源及偏振延迟系统和同步移相系统，相干光源及偏振延迟系统1包括半导体激光器、1/2波片、第一1/4波片、第一全反镜、第二1/4波片、第二全反镜、偏振分光棱镜、一维导轨，同步移相系统包括反射镜、第一光阑、第一透镜、第三1/4波片、第二透镜、第二光阑、偏振片组、第三透镜、CCD、数据采集卡、计算机和二维正交全息光栅，激光器和偏振分光棱镜之间设置有1/2波片，偏振分光棱镜和第一全反镜、第二全反镜之间分别设置有第一1/4波片和第二1/4波片。本发明可有效的解决振动产生对测量结果的影响问题，具有超强的抗干扰能力，并且能够实现高精度的测量。

技术领域

本发明涉及干涉仪技术领域，具体为一种基于同步移相干涉技术的纳米测量仪。

背景技术

随着微电子技术、超精密加工技术等高新技术的迅速发展，对相应的纳米测量仪器提出了更大范围和更高精度的测量要求。

表面加工质量的保证，通常由精密制造设备和合适的制造工艺来实现,其前提是制造系统必须具有良好的稳定性和可靠性。然而,高精密加工时，表面加工质量极易受到制造系统及其单元在静力学、动力学和热力学方面运行状态的影响。为保证表面质量,现有的高精密表面加工(如表面精密磨削金刚石单点加工等)不得不采取经常性的加工表面离线检测,以便于可能需要的工艺调整或补偿，如此质量控制方式将因为加工表面离线检测和重新置位的过程,工艺连续性、加工环境和状态的一致性受到破坏而降低工艺调整和补偿的可靠性,同时也降低效率，表面在线测量能保持工艺连续性,保持测量前后加工环境和状态的一致性,从而保证由表面检测所获得的工艺调整和质量控制的依据可靠,实现更为可靠的质量保证,并提高加工效率,因而受到高度重视，

但是，现有的精密表面测量方法如激光波面干涉测量方法由于对外界环境极度敏感,易受到在线环境下振动干扰的限制,难以用于在线测量，因此，表面在线精密测量是高精密制造领域的一个难题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于同步移相干涉技术的纳米测量仪，解决了现有的技术易受到在线环境下振动干扰的限制，难以用于在线测量的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于同步移相干涉技术的纳米测量仪，包括相干光源及偏振延迟系统和同步移相系统，相干光源及偏振延迟系统1包括半导体激光器、1/2波片、第一1/4波片、第一全反镜、第二1/4波片、第二全反镜、偏振分光棱镜和一维导轨，同步移相系统包括反射镜、第一光阑、第一透镜、第三1/4波片、第二透镜、第二光阑、偏振片组、第三透镜、CCD、数据采集卡、计算机和二维正交全息光栅，激光器和偏振分光棱镜之间设置有1/2波片，偏振分光棱镜和第一全反镜、第二全反镜之间分别设置有第一1/4波片和第二1/4波片，第一透镜和第二透镜之间分别设置有第三1/4波片和二维正交全息光栅。

优选的，偏振片组是由四个不同偏振方向的偏振片构成。

优选的，第二透镜和第三透镜之间设置有第二光阑和偏振片组。

优选的，激光器为半导体激光器。

优选的，偏振分光棱镜三面分别设置有激光器、第一全反镜和第二全反镜,激光器、第一全反镜和第二全反镜设置在同一光轴线上。

本发明提供了一种基于同步移相干涉技术的纳米测量仪，具备以下有益效果：

本发明通过设置相干光源及偏振延迟系统和同步移相系统，在同一时间不同空间位置采集相互之间具有一定移相步长的干涉图，由于振动在相同时刻对干涉图的影响是相同的，如果采用高速、高分辨率的图像采集设备，则基于一般的移相算法中相减相除的规则，可以从根本上避免环境震动和空气扰动对测量结果的影响，因此本发明可有效的解决振动产生对测量结果的影响问题，具有超强的抗干扰能力，并且能够实现高精度的测量。

附图说明

图1为本发明的组成图；