[发明专利]可移动反射镜的支撑结构、减小可移动反射镜的倾斜的方法以及干涉仪

说明书

技术领域

本发明涉及根据所附的独立权利要求的前序部分的用于干涉仪的可移动反射镜的支撑结构、用来减小干涉仪的可移动反射镜的倾斜的方法，以及干涉仪。

背景技术

在干涉仪中，如在Michelson型干涉仪中，来自光源的光束由分光镜分离成两个光束。第一光束传播到固定反射镜，而第二光束传播到可移动反射镜。在被反射之后，各光束在分光镜处重新结合和干涉。光程差，即由第一和第二光束传播的光程长度的差，导致在各光束之间的相位差。通过在第二光束的方向上移动可移动反射镜，在光束之间的相位差发生变化。相位差的这种变化调制干涉光束的强度，该强度由探测器探测。

为了实现高精度，可移动反射镜的反射表面的平面必须被布置成与指向它的光束的方向相垂直。在可移动反射镜正在移动的同时，也必须保持垂直布置。换句话说，可移动反射镜应该按反射镜不倾斜的方式移动。

用于可移动反射镜的各种支撑结构已经有所描述。一种公知的结构-其一个例子公开在文件US 2002/0149777A1中，包括可移动框架，反射镜和音圈连结到该可移动框架上。可移动框架由两个相等长度的柔性部件连接到固定框架上。各柔性部件的上部端部连接到可移动框架上，而各柔性部件的下部端部连接到固定框架上，使得在上部固定点之间的间隔等于在下部固定点之间的间隔。永久磁铁布置成与音圈相连接。通过调节馈给到音圈的电流，在音圈与磁体之间的距离发生 变化，从而可移动框架发生移动。

可移动框架从其静止位置的移动强迫各柔性部件从直线弯曲成S曲线。缺点是，各柔性部件不会等同地弯曲，于是可移动框架相对于水平平面的位置发生改变。这导致可移动反射镜的倾斜，这种倾斜会降低干涉仪的精度。

发明内容

本发明的主要目的是，减少或甚至消除以上呈现的现有技术问题。

本发明的一个目的是，提供一种用于干涉仪的可移动反射镜的支撑结构。更详细地说，本发明的一个目的是提供一种支撑结构，借助于该支撑结构，反射镜可按最小化的倾斜而被移动。

本发明的另一个目的是提供一种干涉仪，借助于该干涉仪，可实现高精度和高稳定性。

本发明的又一个目的是提供一种用来减小干涉仪的可移动反射镜的倾斜的方法。

为了实现上述目的，根据本发明的支撑结构、干涉仪及方法的特征在于，在所附的独立权利要求的特征部分中呈现的特征。本发明的有利实施例在从属权利要求中描述。

根据本发明的用于干涉仪的可移动反射镜的一种典型支撑结构包括：固定框架；可移动框架，可移动反射镜布置成能够连结到可移动框架；以及至少两个柔性部件，所述部件的第一端部紧固到固定框架上，并且所述部件的第二端部紧固到可移动框架上，使得在每个柔性部件的固定点之间的距离基本上相同，并且在第一端部的固定点之间的距离基本上等于在第二端部的固定点之间的距离。根据本发明的典型支撑结构包括支撑部件，这些支撑部件连结到至少两个柔性部件的至少一侧上。

固定框架指的是一种相对于干涉仪的本体和对于连结到干涉仪本体上的光学元件中的至少一些意见保持静止的结构。固定框架可以例如通过螺钉而紧固到干涉仪本体上。固定框架可以具有不同的形式和 构造。例如，固定框架可以是矩形板，该矩形板具有60-180mm的长度、40-120mm的宽度及5-15mm的厚度。典型地，固定框架由诸如铝、铁、铜或钛之类的金属、或诸如不锈钢、铝合金、钢或铁镍合金之类的金属合金制造。在一些用途中，固定框架是与干涉仪本体成一体的部分。

可移动框架指的是，一种相对于固定框架布置成可移动的结构。可移动框架可以具有不同的形式和构造。例如，可移动框架可以是矩形板，该矩形板具有60-180mm的长度、40-120mm的宽度及5-15mm的厚度。典型地，可移动框架由铝、铁、铜或钛之类的金属、或诸如不锈钢、铝合金、钢或铁镍合金之类的金属合金制造。优选地，可移动框架由与固定框架相同的材料制造，以便使由热膨胀引起的扭曲最小。

可移动框架布置成借助于柔性部件与固定框架相连接。可移动框架可以由于柔性部件的弯曲而相对于固定框架移动。

优选地，支撑结构仅包括两个柔性部件。柔性部件的第二端部优选地连结到可移动框架的端部上，并且如果固定框架具有与可移动框架相同的长度，则柔性部件的第一端部连结到固定框架的端部上。柔性部件可以例如通过粘结或由螺钉、或借助于紧固板而紧固到各框架的端部上。紧固板例如由螺钉紧固到框架的端部上，使得柔性部件的端部定位在框架的端部与紧固板之间。

支撑结构可以包括多于两个柔性部件，例如三个、四个或五个柔性部件。柔性部件可以按相等距离连接到框架上。