[发明专利]一种光纤导出式的干涉仪激光光源系统

说明书

技术领域

本发明属于光学检测与仪器和光学技术领域，具体涉及的一种光纤导出式的干涉仪激光光源系统。

背景技术

干涉仪对系统照明光源的空间相干性和时间相干性以及输出功率都有一定的要求。以前干涉仪通常使用原子光谱灯（钠光灯、水银灯等）来照明，但这类光源不能较好满足以上要求。激光的出现解决了这些问题，由于激光高度的空间相干性和时间相干性性，干涉仪有了很宽的空间相干区域和很长的相干长度，参考面和测试面的光程不用再匹配；同时激光高度集中的能量密度可以使干涉条纹有很好的亮度和对比度，因此激光已经成为干涉测量领域的常用光源。

然而，激光的这些特性也给干涉仪带来了一些问题。普通干涉仪的光源通常采用由单波长氦氖激光器和扩束器组成的扩束光学系统，由于激光具有高度的时间和空间相干性，光源扩束器和干涉仪中光学元件的微观缺陷等瑕疵（伤痕、凹陷等）和表面污染（灰尘等）都会导致散射光的相干叠加，在干涉图中形成牛顿环或靶心，形成相干噪声。另外，激光器与扩束器的装配好坏会对出射激光的均匀性产生很大的影响。为此，一些学者采用低相干光源为干涉仪照明，或者在干涉仪系统中加旋转的毛玻璃来消除相干噪声。但这些方法抑制相干噪声的同时也减少了被测件的中高频表面信息，降低了干涉仪测量的空间频率范围和分辨率。另外，将旋转毛玻璃安装在干涉仪中，其振动也会影响测量精度。环形光源虽然能有效地抑制相干噪声，保持较高的空间分辨率，但其结构复杂，使用不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光纤导出式的干涉仪激光光源系统，它能够提高干涉仪的照明系统的均匀性，抑制相干噪声，提高干涉仪测量的空间频率测量范围和精度。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种光纤导出式的干涉仪激光光源系统，由激光光源、耦合透镜、光纤、圆盘、激光出射端口依次顺序组成；由激光光源出射的激光光束经过耦合透镜汇聚到光纤的前端面，光纤固定在耦合调整架，圆盘的边缘沿外径方向开有一圈凹槽，光纤在凹槽内绕圈，经过光纤传输后的激光从激光出射端口出射，形成一个点光源。在耦合透镜和光纤前端面之间可插入一个旋转毛玻璃系统，旋转毛玻璃系统由毛玻璃和驱动电机组成，毛玻璃中心开有一小孔，驱动电机的电机转轴插入上述小孔中并固定，毛玻璃一面光滑，另一面经过磨砂加工，其光滑面和耦合透镜相对。耦合透镜光轴与激光光轴重合；光纤的前端面垂直于光轴且位于汇聚焦点处。 

所述的激光光源采用半导体激光器。

所述的耦合方式采用分离透镜耦合。

所述的光纤输出端采用FC标准接口，方便与不同类型的干涉仪相连。光纤端面可选择UPC或APC类型，根据干涉仪的测量要求可选择不同类型的出射端面。

本发明与现有技术相比，其显著优点：（1）本发明的激光光源是和干涉仪分离的，能够通过光纤为不同类型的干涉仪提供照明。（2）本发明没有传统干涉仪光源的扩束系统，消除了由扩束系统带来的相干噪声，提高了干涉图的均匀性和信噪比。（3）本发明可根据需要自由安装旋转磨玻璃系统，并且由于光源和干涉仪是分离的，电机产生的振动不会对测量精度产生影响。

附图说明

图1是本发明的光源系统的原理示意图。

图2是本发明的光源用于斐索干涉仪上的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。