[发明专利]双频激光干涉测量装置

权利要求书

1.一种双频激光干涉测量装置，其特征在于，装置包括三个部分，包括光源分光光路部分(1)、测量光路部分(2)及相位差90°接收信号部分(3)，光源分光光路(1)中依次安放第一分光棱镜(1-2)，直角反射镜(1-3)、声光调制器(1-4、1-5)、准直器(1-6、1-7)，入射光源被分成两束有频差的激光，进入测量光路部分(2)；测量光路部分(2)中分别依次放入偏振分光棱镜(2-1、2-2、2-8)和消偏振分光棱镜(2-10)、直角反射镜(2-9)、1/4波片(2-3、2-7)，经测量反射镜(2-5)和参考反射镜(2-4、2-6)两次反射实现光学倍程后，被光电接收器(2-11)接收；相位差90°接收信号部分(3)依次置入1/2波片(3-1)、第二分光棱镜(3-2)、1/4波片(3-3)、第三分光棱镜(3-4)、偏振片(3-5、3-6)和光电接收器(3-7、3-8)。

2.根据权利要求1所述的双频激光干涉测量装置，其特征在于，光源分光光路部分(1)中的第一分光棱镜(1-2)为消偏振分光棱镜。

3.根据权利要求1所述的双频激光干涉测量装置，其特征在于，被第一分光棱镜(1-2)分开的两束光分别进入有频差的声光调制器(1-4、1-5)中，选择两声光调制器的一级衍射光，产生有固定频差的两束线偏振光。

4.根据权利要求1所述的双频激光干涉测量装置，其特征在于，声光调制器(1-4、1-5)、准直器(1-6、1-7)后依次为偏振分光棱镜(2-1、2-2、2-8)和消偏振分光棱镜(2-10)、1/4波片(2-3、2-7)，使光源分开的两束光分两次入射到测量反射镜(2-5)和参考反射镜(2-4、2-6)得到参考光的拍频信号。

5.根据权利要求4所述的双频激光干涉测量装置，其特征在于，声光调制器(1-4、1-5)调制出光频不同的两束激光，经准直器(1-6、1-7)后的偏振分光棱镜(2-1)，使每束频率的光分别分成振动状态相互垂直的两束线偏振光，其中频率不同、偏振方向相同的激光互相拍频得到双频干涉仪的参考信号。

6.根据权利要求4所述的双频激光干涉测量装置，其特征在于，测量光路部分(2)的1/4波片(2-3)的快轴呈45°角放置，入射的线偏 振光经过该1/4波片(2-3)后成为圆偏振光，被参考反射镜(2-4)和测量反射镜(2-5)反射后，再次经过测量光路部分(2)的1/4波片(2-3)后，转换成与入射线偏振光振动方向相互垂直的线偏振光，经过偏振分光棱镜(2-8)后通过参考反射镜(2-6)和测量反射镜(2-5)，实现光学四倍程。

7.根据权利要求1所述的双频激光干涉测量装置，其特征在于，相位差90°接收信号部分(3)从偏振分光棱镜(2-1)中得到两束偏振方向相同的两束线偏振光，其中的一束线偏振光通过1/2波片(3-1)转换成与原偏振态相互垂直的线偏振光，经过1/4波片(3-3)转换成旋向相反的两束圆偏振光，再经过消偏振分光棱镜(3-4)分成两束混合与偏振态旋向相反的圆偏振光，两束光分别经过偏振片(3-5、3-6)被光电接收器(3-7、3-8)接收。

8.根据权利要求7所述的双频激光干涉测量装置，其特征在于，1/2波片(3-1)快轴呈45°角放置，使入射的线偏振光经过1/2波片(3-1)后成为与原偏振态相互垂直的线偏振光。

9.根据权利要求7所述的双频激光干涉测量装置，其特征在于，90°接收信号部分(3)的1/4波片(3-3)快轴呈45°角放置，使入射的线偏振光经过该1/4波片(3-3)后成为圆偏振光。

10.根据权利要求7所述的双频激光干涉测量装置，其特征在于，两个偏振片(3-5、3-6)的通光轴呈45°角放置，实现参考信号相位差为90°。