一种波长修正式多光束阶梯平面反射镜激光干涉仪及波长修正方法

摘要

本发明公开了一种波长修正式多光束阶梯平面反射镜激光干涉仪及波长修正方法，包括激光源、分光镜、固定反射镜、测量反射镜装置、光电探测器组，其中激光源包括n(n≥2)个平行激光束，光电探测器组包括n个光电探测器件。测量反射镜装置包括测量反射镜与精密位移装置，固定反射镜的反射面为n个阶梯平面，相邻两个反射平面间距为λ/2n+kλ/2(k为自然数)；每束激光经分光镜后变为两束，其中一束经固定反射镜反射后从分光镜透射，到达光电探测器，同时另一束激光依次经测量反射镜、分光镜反射后也入射至该光电探测器。该激光干涉仪产生的激光干涉现象不仅和激光波长有关，还和阶梯型反射平面高度差值有关，该光电探测器组能够检测到精度达到λ/2n级别的位移，同时采用波长修正方法获得环境等效波长，显著提高了测量精度。

主权项

一种波长修正式多光束阶梯平面反射镜激光干涉仪，包括激光源、分光镜、固定反射镜、测量反射镜装置、光电探测器组，其特征在于，所述测量反射镜装置包括测量反射镜与精密位移装置，所述测量反射镜设置在所述精密位移装置上，所述精密位移装置设置在被测物体上，所述精密位移装置为所述测量反射镜提供与被测物体位移同向或反向的位移，所述激光源包括n个平行激光束，其中n≥2，所述光电探测器组包括n个光电探测器件，所述固定反射镜的反射面为n个成阶梯型的反射平面，相邻两个反射平面的间距等于λ/2n+kλ/2，其中k为自然数、λ为激光源(1)发出的激光波长；每个所述激光源发出的激光经过所述分光镜反射后，垂直射入对应一个反射平面，每个所述反射平面将对应激光束反射到对应的所述光电探测器组的各个光电探测器件；所述激光源发出的每束激光经过所述分光镜透射后，分别垂直入射到所述测量反射镜后反射到对应的光电探测器组的各个光电探测器件。所述精密位移装置包括支撑平台和设置在所述支撑平台上的驱动装置，所述支撑平台与所述被测物体相配合，所述驱动装置为所述测量反射镜提供在被测物体位移方向上的位移，所述驱动装置为压电陶瓷型驱动装置，还包括设置在所述支撑平台上的第一位移件和设置在所述第一位移件上的第二位移件，所述驱动装置与所述第一位移件相配合，为所述第一位移件提供沿所述支撑平台的位移，所述第一位移件具有一相对于其位移方向倾斜的斜面，所述第二位移件滑动设置在所述第一位移件的斜面上，使所述第二位移件可沿所述第一位移件的斜面滑动，所述第一位移件与第二位移件之间贴紧配合，所述测量反射镜设置在所述第二位移件上，所述支撑平台上还设置有约束装置，所述约束装置限制所述第二位移件沿所述第一位移件位移方向上的运动，使得当第一位移件被所述驱动装置带动而产生位移时，所述第二位移件被所述第一位移件带动而产生位移，并且，所述第二位移件的位移方向与所述第一位移件的位移方向相垂直，所述第一位移件的斜面与其位移方向的夹角为A度，0<A<45，所述第二位移件上设置有弹性元件，使得第二位移件与第一位移件保持接触状态。