一种高精度微悬臂梁热振动信号测量装置

摘要

本发明公开一种高精度微悬臂梁热振动信号测量装置，包括光入射组件、第一干涉臂光路检测组件和第二干涉臂光路检测组件，激光经格兰泰勒棱镜后，成为线偏振激光，经球形分光镜组，改变偏振激光方向，经第一会聚透镜和双方解石光束偏移器，线偏振激光分光成偏振方向相互垂直的两束线偏振光垂直入射到微悬臂梁的尖端和基片上。两束线偏振光经平面镜反射、微悬臂梁反射后，再经球形分光镜组分成两束偏振光，最终得到的四束线偏振光在四个光电二极管上发生干涉。本发明所述的测量装置解决了应力弯曲的微悬臂梁对偏振激光的散射问题，保证了两束偏振激光在干涉区域的重叠光强，提高了干涉对比度，降低了装置对应力弯曲微悬臂梁背景噪声的测量。

主权项

一种高精度微悬臂梁热振动信号测量装置，其特征在于：包括光入射组件、第一干涉臂光路检测组件和第二干涉臂光路检测组件，其中，所述光入射组件包括激光器，依次设置在激光器光路传播方向上的起偏器、棱镜、第一玻片、球形分光镜组、第一会聚透镜、双方解石光束偏移器和平面镜，微悬臂梁置于第一会聚透镜的焦平面上，激光器的激光经过起偏器起偏后进入棱镜成为线偏振光，接着经过第一玻片进入球形分光镜组中，经球形分光镜组后，线偏振光改变入射方向，先经第一会聚透镜会聚，然后经双方解石光束偏移器后分光成偏振方向相互垂直的两束偏振光，分别入射到微悬臂梁的尖端和基片上，微悬臂梁受到热噪声的激励产生热机械振动，使入射到其尖端和基片的两束偏振光产生额外相位差，两束偏振光经微悬臂梁反射后依次经过双方解石光束偏移器、第一会聚透镜到达平面镜，经平面镜反射后，沿原光路折回，再次经微悬臂梁反射、双方解石光束偏移器分光、第一会聚透镜会聚呈一束激光，接着经球形分光镜组分为两束偏振光，两束偏振光分别经第一干涉臂光路检测组件、第二干涉臂光路检测组件中的分光镜分光成四束偏振光，四束偏振光分别投射到四个光电二极管中，进行相位差测量。