一种单频激光干涉仪非线性误差补偿装置

摘要

本发明公开了一种单频激光干涉仪非线性误差补偿装置，其特征是激光器发出的光束经偏振分光棱镜分束后，其透射光投射至直角棱镜，并返回偏振分光棱镜形成参考光S；其反射光投射至平面反射镜，并返回偏振分光棱镜形成测量光P；在参考光路放置沿S方向的线偏振片；在测量光路放置沿P方向的线偏振片，实现非正交误差补偿；在线偏振片的出射光路中设置半透半反镜，使参考光和测量光合束后经消偏振分光棱镜均匀分束，其透射光经四分之一波片，再经偏振分光棱镜产生干涉信号I₁和I₂；其反射光经偏振分光棱镜产生干涉信号I₃和I₄；I₁，I₂，I₃和I₄的相位互差90°。本发明使单频激光干涉仪的非线性误差得到有效的补偿。

主权项

一种单频激光干涉仪非线性误差补偿装置，其特征是：激光器(20)发出的光束经第一线偏振片(1)出射为一束45°线偏光A11，所述线偏光A11经第一偏振分光棱镜(2)分束为P分量的透射光A21和S分量的反射光A22；所述透射光A21作为参考光经过第一四分之一波片(4)转变为圆偏光后投射至直角棱镜(6)，由所述直角棱镜(6)反射回并再次通过第一四分之一波片(4)后，参考光的偏振态转变为S方向，经第一偏振分光棱镜(2)的反射形成参考光S；所述反射光A22作为测量光经过第二四分之一波片(3)转变为圆偏光后投射至平面反射镜(5)，由所述平面反射镜(5)反射回并再次通过第二四分之一波片(3)后，测量光的偏振态转变为P方向，经第一偏振分光棱镜(2)的透射形成测量光P；在所述参考光S的出射光路中放置透光轴沿S方向的第二线偏振片(7)，所述参考光S在第二线偏振片(7)中滤除P分量；在所述测量光P的出射光路中放置透光轴沿P方向的第三线偏振片(8)，所述测量光P在第三线偏振片(8)中滤除S分量，以此补偿因第一偏振分光棱镜(2)引起的非正交误差；在所述第二线偏振片(7)的出射光路中设置第一半透半反镜(9)，在所述第三线偏振片(8)的出射光路中设置第二半透半反镜(10)，使参考光S和测量光P经所述第二半透半反镜(10)中合成为复合光束B11；所述复合光束B11经二分之一波片(11)，使参考光S和测量光P的偏振态各自旋转45°后变成±45°线偏光，再经消偏振分光棱镜(12)均匀分束为透射光A31和反射光A32，所述透射光A31经第三四分之一波片(13)，在快慢轴之间产生90°相移，再经第二偏振分光棱镜(14)的分光，产生两路相位差为180°的干涉信号I₁和I₂，所述干涉信号I₁和I₂一一对应地由第一光电探测器(16)和第二光电探测器(17)接收；所述反射光A32经第三偏振分光棱镜(15)的分光，产生两路相位差为180°的干涉信号I₃和I₄，所述干涉信号I₃和I₄一一对应地由第三光电探测器(18)和第四光电探测器(19)接收；所述干涉信号I₁，I₂，I₃和I₄的相位相互差90°。