无非线性误差的差分平面镜激光干涉装置

摘要

本发明公开了一种无非线性误差的差分平面镜激光干涉装置，包括双频激光源、光干涉装置、参考平面镜、随被测件运动的测量平面镜以及相位检测装置。其中，双频激光源提供具有一定频差、空间分离的线偏振入射光束，入射光束在光干涉装置及参考平面反射镜及测量平面反射镜的作用下，两次经平面镜反射，最后进入相位检测装置，以相位差的变化量确定被测量。具有一定频差的测量光束传输路径空间独立。本发明避免了干涉光路中两种频率的偏振光不能完全分开导致的周期性非线性误差，有效提高测量精度，同时光路结构简单灵活，通过配置不同光学元件，可实现位移、偏摆角、俯仰角的高精度测量，可广泛用于数控机床、军工及航天等领域的几何量精密测量。

主权项

一种无非线性误差的差分平面镜激光干涉装置，其特征在于，包括双频激光源、光干涉装置、参考平面镜、测量平面镜以及相位检测装置，双频激光源提供两束稳定的空间平行、不同频率f₁、f₂的线偏振光；入射到光干涉装置，经过参考平面镜反射产生不同高度相同频率f₁的参考臂上的两束平行参考光，同时经测量反射镜反射产生不同高度相同频率f₂的测量臂上的两束平行测量光，四束光空间分开并互相平行，光干涉装置同时产生两束频率为f₁和f₂的s分量偏振光，f₁频率的s分量偏振光与来自测量臂的测量光干涉形成测量干涉信号，f₂频率的s 分量偏振光与来自参考臂的参考光干涉形成参考干涉信号，相位检测装置对测量干涉信号与参考干涉信号进行比相，并计算获得被测件的移动距离、偏摆角或俯仰角。