测量硬盘磁头飞行高度的系统及共光路双频激光干涉测量方法

摘要

本发明公开了属于光学测量技术领域的一种测量硬盘磁头飞行高度的系统及共光路双频激光干涉测量方法。包括横向塞曼双频激光器、依次放置在激光器发射端轴线上的低反射分光分束器、半反射分光分束器和全反射镜构成的分束角可调机构、渥拉斯顿偏振分光棱镜，大口径长焦距透镜，放置在透镜后焦面上的硬盘磁头结构；还包括分别放置在两路干涉测量光和参考光返回合束光方向的全反射镜、检偏器、带检偏器探测器。本发明提高测量精度、分辨率以及采样频率，改进补偿硬盘盘片稳态位置变化引入的阿贝误差，满足硬盘磁头的模拟飞行高度测量研究，并适合在生产线检测硬盘磁头的飞行姿态。具有低成本，广泛应用于硬盘工业检测、微机械器件振动检测等领域。

主权项

1. 一种测量硬盘磁头飞行高度系统，所述测量硬盘磁头飞行高度系统包括一个输出一对偏振光正交的双频激光的横向塞曼双频激光器；一个由相位计和工控计算机组成的信号处理部分，具有对两对测量参考信号进行同步测相采集、分析以及显示的功能，用于对上述相位计输出的测量信号进行在线补偿阿贝误差，对硬盘磁头飞行高度结果进行分析；其特征在于：该系统还包括一个干涉光路部分：一个低反射分光分束器，用于对横向塞曼双频激光器输出的一对偏振光正交的双频激光进行分光探测，形成拍频参考信号；一个分束角可调机构，由半反射分光分束器(3)和第一全反射镜(12)构成，用于将入射光分为强度相同的两束光，调节其汇聚夹角等于渥拉斯顿棱镜分束角；一个渥拉斯顿棱镜，用于将入射光分为参考光和测量光；一个透镜，该透镜为大口径长焦距透镜，用于将参考光和测量光分别聚焦在硬盘盘片和磁头滑块上；第二全反射镜和第三全反射镜，用于调整光束进入检偏探测器；三个检偏探测器，分别用于检偏探测一个拍频参考信号和两个测量拍频信号；所述测量硬盘磁头飞行高度系统具体结构是，在横向塞曼双频激光器(1)发射端轴线上依次放置低反射分光分束器(2)、由半反射分光分束器(3)和第一全反射镜(12)构成的分束角可调机构、渥拉斯顿棱镜(5)、透镜(6)、放置在透镜(6)后焦面上的由硬盘盘片(7)和磁头滑块(8)组成的硬盘磁头结构；第二全反射镜(4)和第二检偏探测器(11)、第三全反射镜(9)和第一检偏探测器(10)分别放置在两路干涉测量光和参考光返回合束光方向上，及第三检偏探测器(13)放置在低反射分光分束器(2)反射光方向上。