发明名称 偏振光栅自参考自准直二维测角装置
摘要 本发明是一种偏振光栅自参考自准直二维测角装置,包括照明光源、物光栅、分光镜、物镜、被测面、偏振片、石英晶体、参考光栅、第一及第二偏振分光镜、第一及第二光电探测器,物光栅被物镜成像到无穷远处,经被测面反射后再次被物镜成像到物镜焦面上并与参考光栅重合。在参考光栅之前放置有偏振片和石英晶体,石英晶体使得物光栅像分解为两个偏振方向相互垂直的偏振像。透过参考光栅出射后,偏振像被偏振分光镜分离,通过测量两个偏振光分量的相对光强获得被测面的角度变化。采用不同方向的光栅可以测量不同方向的角位移,实现二维测量。本发明测量精度高,信号稳定性高,抗干扰能力强。
申请公布号 CN102175184B 申请公布日期 2012.11.21
申请号 CN201110006877.8 申请日期 2011.01.10
申请人 中国科学院光电技术研究所 发明人 陈旺富;胡松
分类号 G01B11/26(2006.01)I 主分类号 G01B11/26(2006.01)I
代理机构 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人 梁爱荣
主权项 一种偏振光栅自参考自准直二维测角装置,特征在于包括:照明光源(1)、物光栅(2)、分光镜(3)、物镜(4)、被测面(5)、偏振片(6)、石英晶体(7)、参考光栅(8)、第一偏振分光镜(9)、第二偏振分光镜(9’)、第一光电探测器(10)及第二光电探测器(10’);在照明光源(1)输出的光轴上依序放置物光栅(2)、分光镜(3)、物镜(4)和被测面(5),在分光镜(3)反射的光路上依序放置偏振片(6)、石英晶体(7)、参考光栅(8)、第一偏振分光镜(9)、第二偏振分光镜(9’)、第一光电探测器(10)及第二光电探测器(10’);照明光源(1)的光束照明物光栅(2)后通过分光镜(3)被物镜(4)成像于无限远处,物光栅(2)被置于物镜(4)的前焦面上,经被测面(5)反射后再次被物镜(4)成像到物镜(4)的焦面上并与参考光栅(8)重合,在参考光栅(8)之前放置有偏振片(6)和石英晶体(7),石英晶体(7)产生的双折射使得物光栅(2)的像分解为两组光栅像,第一组光栅像包含两个偏振方向相互垂直的第一个偏振像(11)和第二个偏振像(11’),第二组光栅像包含两个偏振方向相互垂直的第三偏个偏振像(12)和第四个偏振像(12’);第一个偏振像(11)透过参考光栅(8)出射后在第一偏振分光镜(9)的分光面上发生反射而第二个偏振像(11’)则不发生反射,透过第一偏振分光镜(9)的分光面后被反射,最终第一个偏振像(11)和第二个偏振像(11’)完全分离,采用第一光电探测器(10)分别测量两个偏振光分量的相对光强,从而获得被测面(5)的角度变化;第三偏振像和第四偏振像经过第二偏振分光镜(9’)后完全分离,采用第二光电探测器(10’)分别测量两个偏振光分量的相对光强,从而获得被测面的角度变化;第一组和第二组光栅像的栅线方向相互垂直,则两组光栅像能分别测量被测面的二维角度变化信息。
地址 610209 四川省成都市双流350信箱