[发明专利]一种光栅干涉仪对准误差实时校正方法

摘要

本发明公开了一种光栅干涉仪对准误差实时校正方法，包括光栅干涉仪位移测量光路、位姿偏转检测光路、光电检测模块、干涉仪信号处理与误差补偿模块。光栅干涉仪位移测量光路主要由激光光源、光栅、非偏振分光镜、偏振分光镜、四分之一波片组成；位姿偏转检测光路主要由半透半反镜和聚焦透镜组成；干涉仪信号处理与误差补偿处理光栅干涉仪信号位移解调与光栅测量误差补偿。本发明利用对称光路以及四象限探测器来测量光学读数头相对于光栅尺空间位姿绕x轴、y轴和z轴偏转量，通过误差补偿模型对位移测值实时进行实时校正，最终达到提高光栅干涉仪测量精度的目的，测量简单，误差小。

主权项

一种光栅干涉仪对准误差实时校正方法，其特征在于：包括有光栅干涉仪位移测量光路、位姿偏转检测光路、光电检测模块、干涉信号处理与误差补偿模块，所述的光栅干涉仪位移测量光路包括有激光器、偏振分光镜一、四分之一波片一、光栅尺、偏振分光镜二、四分之一波片二、偏振分光镜三、四分之一波片三、偏振分光镜四、电探测器一、电探测器二、电探测器三、电探测器四；所述的位姿偏转检测光路包括有半透半反镜一、半透半反镜二、聚焦透镜一和聚焦透镜二、四象限探测器一、四象限探测器二；所述的激光器发出准直光束经偏振分光镜一和四分之一波片一组成的隔离器后，垂直照射到光栅尺表面发生衍射，±1级衍射光分别经过半透半反镜一和半透半反透镜二后分成两束透射光和两束反射光，两束反射光相互垂直并入射到偏振分光镜二后，分别分成两束振动方向相互垂直的两束偏振光束，两束光分别经过四分之一波片二和四分之一波片三后变为圆偏振光，再分别经过偏振分光镜三和偏振分光镜四后进行偏振干涉，产生四路光分别进入电探测器一、电探测器二、电探测器三、电探测器四，再通过光电检测模块进行光电转换、放大滤波；经过半透半反镜一和半透半反透镜二后的两束透射光分别经过聚焦透镜一和聚焦透镜二后聚焦到四象限探测器一、四象限探测器二，再通过光电检测模块进行光电转换、放大滤波；所述的干涉信号处理与误差补偿模块接收到光电检测模块传送的信号后，对光栅干涉仪位移信号解调与光学读数头与光栅尺相对位姿绕x轴、y轴和z轴偏转误差补偿。