[发明专利]双频激光合成波长干涉仪

摘要

本发明公开了一种双频激光合成波长干涉仪，它包括双频激光器，四个分光镜，参考镜，光阑，二个偏振分光镜，三个角锥棱镜，二个1/4波片，带光阑的反射镜，测量镜，反射镜，三个检偏器和四个光电探测器等组成。在光路中有两个迈克尔逊干涉仪的结构，二个波长λ1和λ2形成合成波长λs，利用λs对λ2进行细分，可以进行亚纳米级精度的纳米测量，结合对λ2形成的整数干涉条纹进行计数，可以实现测量镜毫米量级范围的纳米测量。测量镜纳米级位移由第一光电探测器和第二光电探测器来实现，测量镜和参考镜的毫米级位移由第一、第二、第三检偏器和第二、第三、第四光电探测器来实现。本发明主要适用于纳米技术、微光机电技术、集成电路芯片制造技术、生物技术等领域所涉及的大范围纳米测量领域。

主权项

1.一种双频激光合成波长干涉仪，其特征在于它包括：双频激光器(1)，四个分光镜(2、24、23、22)，参考镜(3)，光阑(4)，二个偏振分光镜(5、14)，三个角锥棱镜(6、10、12)，二个1/4波片(7、11)，带光阑的反射镜(8)，测量镜(9)，反射镜(13)，三个检偏器(16、19、21)，四个光电探测器(15、17、18、20)；第一角锥棱镜(6)和第二角锥棱镜(10)与第一偏振分光镜(5)成对称布置，双频激光器(1)发出相互正交的双纵模偏振光λ1和λ2，由第一分光镜(2)分成反射和透射两束光，反射光束经参考镜(3)返回后透过第一分光镜(2)，透射光束经过光阑(4)射向第一偏振分光镜(5)，其中波长为λ1的透射光由第一偏振分光镜(5)反射至第一角锥棱镜(6)，然后经反射镜(13)、第二1/4波片(11)、第三角锥棱镜(12)和第一偏振分光镜(5)射向第一分光镜(2)，波长为λ2的透射光再次透过第一偏振分光镜(5)经第一1/4波片(7)、带光阑的反射镜(8)射向测量镜(9)，然后被反射至第一偏振分光镜(5)，经第二角锥棱镜(10)、带光阑的反射镜(8)、反射镜(13)、第二1/4波片(11)、第三角锥棱镜(12)、测量镜(9)、第一偏振分光镜(5)后也射向第一分光镜(2)；射向第一分光镜(2)的透射光束经第一分光镜(2)反射后，与透过第一分光镜(2)的反射光束一起射向第二偏振分光镜(14)，其中波长为λ1的光被透过至第一光电探测器(15)，波长为λ2的光被反射至第二、第三、第四分光镜(24、23、22)后，分别经各自的第一、第二、第三检偏器(16、19、21)至各自的第二、第三、第四光电探测器(17、18、20)。