[发明专利]一种双频光栅干涉仪位移测量系统

权利要求书

1.一种双频光栅干涉仪位移测量系统，特征在于：包括双频激光器（1）、干涉仪（2）、测量光栅（3）和电子信号处理部件（4）；所述干涉仪（2）包括偏振分光镜（21）、波片、折光元件（23）、反射器（24）、检偏器（25）和光电探测器；

所述双频激光器（1）出射的双频激光经光纤传输至偏振分光镜（21）后分为参考光和测量光，参考光经参考臂四分之一波片（22’）、反射器（24）反射后产生两束平行参考光，两束平行参考光经参考臂四分之一波片（22’）、偏振分光镜（21）、检偏器（25）后分别入射至第一光电探测器（26）、第二光电探测器（27）；测量光经测量臂四分之一波片（22）、折光元件（23）后入射至测量光栅（3）发生衍射，正负一级衍射测量光经折光元件（23）、测量臂四分之一波片（22）、偏振分光镜（21）、检偏器（25）后分别入射至第一光电探测器（26）和第二光电探测器（27）；两束平行参考光分别和两束衍射测量光经第一光电探测器（26）和第二光电探测器（27）形成拍频电信号，拍频电信号传输至电子信号处理部件（4）进行信号处理；同时，双频激光器（1）输出参考信号传输电子信号处理部件（4）；当所述的干涉仪（2）与测量光栅（3）之间具有x向和z的相对运动时，通过电子信号处理部件（4）实现两个方向线性位移的输出。

2.根据权利要求1所述的一种双频光栅干涉仪位移测量系统，其特征在于：所述的检偏器（25）、第一光电探测器（26）和第二光电探测器（27）构成接收器（5），从偏振分光镜（21）出射的两束平行的参考光和测量光经光纤传输至接收器（5）。

3.根据权利要求2所述的一种双频光栅干涉仪位移测量系统，其特征在于：所述接收器（5）和电子信号处理部件（4）形成一体化结构件（6）。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种双频光栅干涉仪位移测量系统，其特征在于：所述的反射器（24）由参考光栅（241）和反射镜（2a）组成，所述的参考光入射至参考光栅（241）发生衍射反射后经反射镜（2a）形成两束平行光。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种双频光栅干涉仪位移测量系统，其特征在于：所述的反射器（24）由参考光栅（241）和透镜（2b）组成，所述的参考光入射至参考光栅（241）发生衍射反射后经透镜（2b）形成两束平行光。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种双频光栅干涉仪位移测量系统，其特征在于：所述的反射器（24）由参考光栅（241）和棱镜（2c）组成，所述的参考光入射至参考光栅（241）发生衍射反射后经棱镜（2c）形成两束平行光。

7.根据权利要求1、2或3所述的一种双频光栅干涉仪位移测量系统，其特征在于：所述的反射器（24）采用直角棱镜（242），该直角棱镜的截面由直角梯形和等腰直角三角形构成，直角梯形和等腰三角形拼接面为分光面，所述的参考光入射至直角棱镜（242）的分光面后分为两束光，两束光分别经45度反射面反射形成两束平行光。

8.根据权利要求1、2或3所述的一种双频光栅干涉仪位移测量系统，其特征在于：所述的折光元件（23）采用反射镜（2a）或透镜（2b）或棱镜（2c）。