[发明专利]干涉仪阶梯扫描系统和方法

权利要求书

1.一种方法，包括：

使得阶梯扫描干涉仪中的光学路径长度差从第一值步进到第二值；

使得干涉仪反射镜在AC伺服控制下抖动持续第一时间区间，以使得在第二阶梯值处的路径长度差稳定；

对于接着所述第一时间区间的第二时间区间，将所述反射镜在AC伺服控制下的所述抖动禁用，并且使得能够进行干涉仪反射镜位置DC伺服控制；以及

在将所述反射镜在AC伺服控制下的抖动禁用的时间执行干涉仪采样数据收集。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

对于所述第一时间区间，将AC伺服输入信号设置为与-A+B-C+D成比例，其中，A、B、C和D表示在四个相等并连续的时间区间之上的路径长度差光学探测器信号的时间积分，这四个时间区间都等于抖动时间段的四分之一；并且

对于所述第二时间区间，将DC伺服输入信号设置为与A′+B′+C′+D′成比例，其中，A′、B′、C′和D′表示在四个相等并连续的时间区间之上的路径长度差光学探测器信号的时间积分，这四个时间区间都等于所述抖动时间段的四分之一。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

在所述第一时间区间期间，向所述路径长度差光学探测器信号施加具有第一值的AC伺服输入信号增益，以产生AC伺服输入信号；以及

在所述第二时间区间期间，向所述路径长度差光学探测器信号施加具有与所述第一值不同的第二值的DC伺服输入信号增益，以产生DC伺服输入信号。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括将在所述第一时间区间期间测量的最后误差位置设置为用于所述第二时间区间的初始位置偏移。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述第一时间区间和所述第二时间区间期间，提供路径长度差光学探测器信号来作为伺服输入；

对于所述第一时间区间，向所述路径长度差光学探测器信号施加高通滤波；以及

对于所述第二时间区间，不向所述路径长度差光学探测器信号施加高通滤波。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

控制安装在直线电机上的第一干涉仪反射镜的位置，以执行光学路径长度差的步进；以及

控制安装在压电换能器上的第二干涉仪反射镜的位置，以执行干涉仪反射镜抖动。

7.一种设备，包括：

至少一个致动器，其被构造为使得阶梯扫描干涉仪中的光学路径长度差从第一值步进到第二值；以及

连接到所述至少一个致动器的系统控制器，其被构造为：

使得干涉仪反射镜在AC伺服控制下抖动持续第一时间区间，以使得在第二阶梯值处的路径长度差稳定；

对于接着所述第一时间区间的第二时间区间，将所述反射镜在AC伺服控制下的所述抖动禁用，并且使得能够进行干涉仪反射镜位置DC伺服控制；并且

在将所述反射镜在AC伺服控制下的抖动禁用的时间，执行干涉仪采样数据收集。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述系统控制器还被构造为：

对于所述第一时间区间，将AC伺服输入信号设置为与-A+B-C+D成比例，其中，A、B、C和D表示在四个相等并连续的时间区间之上的路径长度差光学探测器信号的时间积分，这四个时间区间都等于抖动时间段的四分之一；并且

对于所述第二时间区间，将DC伺服输入信号设置为与A′+B′+C′+D′成比例，其中，A′、B′、C′和D′表示在四个相等并连续的时间区间之上的路径长度差光学探测器信号的时间积分，这四个时间区间都等于抖动时间段的四分之一。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述系统控制器还被构造为：

在所述第一时间区间期间，向所述路径长度差光学探测器信号施加具有第一值的AC伺服输入信号增益，以产生AC伺服输入信号；以及

在所述第二时间区间期间，向所述路径长度差光学探测器信号施加具有与所述第一值不同的第二值的DC伺服输入信号增益，以产生DC伺服输入信号。

10.根据权利要求7所述的设备，其中，所述系统控制器还被构造为将在所述第一时间区间期间测量的最后误差位置设置为用于所述第二时间区间的初始位置偏移。