[发明专利]使用棱镜分光的共光路点衍射同步移相干涉测试装置

摘要

本发明公开了一种使用棱镜分光的共光路点衍射同步移相干涉测试装置，包括沿光路依次设置的测试光路、4f系统光路、分光光路和移相光路。测试光路包括共光轴依次设置的激光器、扩束系统和被测样品，获得被测信息；4f系统光路包括两组分别位于干涉系统两臂的傅里叶透镜和反射镜，线偏振小孔衍射板设置在两个傅里叶透镜的共同焦点处，获得参考光和测试光；分光光路包括λ/4波片和三个分光棱镜组，将参考光和测试光等光程地分为四束；移相光路包括共光轴依次设置的缩束系统、偏振阵列和探测器，将光线缩束后用探测器接收，形成四幅干涉图像。本发明利用小孔形成球面波，测量精度高，并且为共光路系统，结构紧凑，抗振性好。

主权项

一种使用棱镜分光的共光路点衍射同步移相干涉测试装置，其特征在于：包括测试光路（17）、4f系统光路（18）、分光光路（19）和移相光路（20），所述测试光路（17）包括共光轴依次设置的激光器（1）、扩束系统（2）和偏振分束镜（4），被测样品（3）设置在扩束系统（2）和偏振分束镜（4）之间，激光器（1）出射的非偏振光，经扩束系统（2）扩束准直后入射至被测样品（3），携带被测样品（3）信息的信号光入射至偏振分束镜（4），经偏振分束镜（4）获得两束偏振方向正交的信号光，分别为S光和P光，分别进入4f系统光路（18）；所述4f系统光路（18）包括沿S光光路走向依次设置的第一傅里叶透镜（5）、第一反射镜（7）、线偏振小孔衍射板（9）、第二反射镜（8）和第二傅里叶透镜（6），线偏振小孔衍射板（9）设置在第一傅里叶透镜（5）和第二傅里叶透镜（6）的焦点处，S光入射至第一傅里叶透镜（5），同时P光入射至第二傅里叶透镜（6），S光透射过第一傅里叶透镜（5）后入射至第一反射镜（7），被第一反射镜（7）反射后，经线偏振小孔衍射板（9）衍射得到标准球面波，作为参考光，入射至第二反射镜（8），被第二反射镜（8）反射后，入射至第二傅里叶透镜（6），透射过第二傅里叶透镜（6）后变为平行光，入射至偏振分束镜（4）；P光透射过第二傅里叶透镜（6）后入射至第二反射镜（8），被第二反射镜（8）反射后，经线偏振小孔衍射板（9），其性质不改变，作为测试光，入射至第一反射镜（7），被第一反射镜（7）反射后，入射至第一傅里叶透镜（5），透射过第一傅里叶透镜（5）后变为平行光，入射至偏振分束镜（4），参考光和测试光经偏振分束镜（4）合束后，进入分光光路（19），经分光光路（19）后分为四束，进入移相光路（20）；所述移相光路（20）包括共光轴依次设置的缩束系统（14）、偏振阵列（15）和探测器（16），四束合束的参考光和测试光经缩束系统（14）缩束后，入射至偏振阵列（15），偏振阵列（15）由四个通光轴方向分别为0°、45°、90°和135°的线偏振器呈“田”字型排列组成，分别产生0、π/2、π和3π/2的移相，之后被探测器（16）接收，获得四幅移相干涉图像。