[发明专利]一种激光六自由度运动误差同步测量系统

权利要求书

1.一种激光六自由度运动误差同步测量系统，其特征是由固定单元(1)和移动测量单元(2)构成收发一体式结构；

所述固定单元(1)安装在固定平面上，包括激光器(101)、偏振分光棱镜(102)、四分之一波片(103)、第二聚焦透镜(106)、第二四象限光电探测器(107)、第一位置探测器(108)和第二位置探测器(109)；

所述移动测量单元(2)安装在线性位移平台上，包括分光棱镜(201)、分光膜(202)、角锥棱镜(203)和直角折返棱镜(204)；

所述激光器(101)的出射光以线偏振光态入射偏振分光镜(102)、经偏振分光镜(102)的透射形成P偏振光，并经偏振分光镜(102)的反射形成S偏振光；所述偏振分光镜(102)的透射光经四分之一波片(103)形成圆偏振光作为第一测量光(110)，所述第一测量光(110)经分光膜(202)发生等光强反射和透射，其中，分光膜(202)的反射光经四分之一波片(103)形成S偏振光、再经偏振分光镜(102)反射后通过第二聚焦透镜(106)入射第二四象限光电探测器(107)，用于获得关于线性位移平台的俯仰和偏摆误差的检测信号；分光膜(202)的透射光经分光棱镜(201)发生等光强反射和透射，其中，分光棱镜(201)的透射光经角锥棱镜(203)作为第二测量光(205)入射第一位置探测器(108)，用于获得关于水平直线度误差和竖直直线度误差的检测信号；分光棱镜(201)的反射光作为第三测量光束(206)经直角折返棱镜(204)入射第二位置探测器(109)，用于获得关于线性位移平台的滚转角误差和位移的检测信号。

2.根据权利要求1所述的激光六自由度运动误差同步测量系统，其特征是：

全局坐标系O-XYZ的X方向为移动测量单元位移方向，Y方向为移动测量单元水平方向，Z方向为移动测量单元竖直方向；

所述直角折返棱镜(204)的反射斜面垂直于水平面，其反射法向量相对于全局坐标系O-XYZ绕Z轴逆时针旋转67.5°；

所述第二位置探测器(109)与移动测量单元位移方向X成45°夹角，第二位置探测器(109)的局部坐标系O₁-X₁Y₁Z₁相对于全局坐标系O-XYZ绕Y轴逆时针旋转45°。