[实用新型]一种基于双频干涉原理的直线度及其位置的测量装置

摘要

本实用新型公开了一种基于双频干涉原理的直线度及其位置的测量装置。它包括输出正交线偏振光的激光器，普通分光镜，消偏振分光棱镜，偏振分光棱镜，渥拉斯顿棱镜，三个检偏器，三个光电探测器和由直角棱镜组成的测量反射镜。本实用新型利用光学器件的偏振特性和分光特性组成了基于外差干涉原理的双光路测量结构，通过测量双光路的光程差实现了直线度及其位置的同时测量，具有纳米级的直线度及其位置的测量精度。本实用新型主要适用于超精密加工技术、微光机电系统、集成电路芯片制造技术等领域所涉及的精密工作台的运动位移测量、精密导轨的直线度检测等。

主权项

1、一种基于双频干涉原理的直线度及其位置的测量装置，其特征在于：光源为横向塞曼效应He-Ne双频激光器(1)发出的激光束经普通分光镜(2)分成两束，第一反射光束入射至第一检偏器(3)，被第一光电探测器(4)接收作为参考信号，第一透射光束经消偏振分光棱镜(5)再次分为第二反射光束和第二透射光束，第二反射光束入射到偏振分光棱镜(8)，第二透射光束经渥拉斯顿棱镜(6)透射后将f1和f2两个频率的光分成两路测量光束，射向由直角棱镜组成的测量反射镜(7)，测量反射镜放置于被测对象(13)上，测量反射镜在被测对象上移动时，产生含有多普勒频差±Δf1和±Δf2的两测量光束f1±Δf1和f2±Δf2，经测量反射镜(7)反射后至渥拉斯顿棱镜(6)的另一点汇合成一束光，再次透过渥拉斯顿棱镜(6)后射向偏振分光棱镜(8)，其中，频率为f1±Δf1的光透射偏振分光棱镜(8)与第二反射光束中经偏振分光棱镜(8)反射的频率为f2的光形成第一路测量光束，频率为f2±Δf2的光经偏振分光棱镜(8)反射后与第二反射光束中经偏振分光棱镜(8)透射的频率为f1的光形成第二路测量光束；第一路测量光束入射至第二检偏器(9)，检偏器的透振方向与第一路测量光束的两正交线偏振光成45°角，将两正交的线偏振光分解到同一透振方向上，形成拍频，被第二光电探测器(10)接收形成第一路测量信号，其频率为f1-f2±Δf1；第二路测量光束入射第三检偏器(11)，检偏器的透振方向与第二路测量光束的两正交线偏振光成45°角，将两正交的线偏振光分解到同一透振方向上，形成拍频，被第三光电探测器(12)接收形成第二路测量信号，其频率为f1-f2±Δf2，第一路测量信号、第二路测量信号和参考信号经后续的数据采集和机算机进行处理和显示，得到测量的直线度及其位置。