[实用新型]高精度位置检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学检测领域，特别是涉及一种利用光进行检测的高精度位置检测装置。 

背景技术

在复杂高精度的光学系统中，需要对装配后的光学镜片之间的间隔进行测试，由于已经装配好，无法使用机械的办法进行测试，只能采取非接触的方式进行检查，一种较适合该应用的是采用短相干光源方法进行，参见SPIE文献“Contact-free on-axis metrology for the fabrication and testing of complex optical systems”，该文献中给出的方法使用迈克尔逊的干涉仪结构原理，通过移动参考臂中的可动镜片位置和被测光学表面匹配的方法，测试光学系统中不同光学表面的位置。 

图1示意了这种检测设备的原理结构，短相干光源1发出的短相干波长的光经过耦合器3（类似于分光器）后，一路通过可变焦镜头5进入被测光学系统4，另一路通过准直镜6进入可移动的反射镜7，两路光反射后经过耦合器3，进入传感器2，当两路光的光程差相同时，形成干涉条纹，否则只是光强的简单叠加，通过测试干涉条纹的轮廓和反射镜的位置，就可以准确知道光学系统中不同光学表面的间距。 

在这种检测设备中，可动镜片的移动范围和光学系统的最大工作间隔一致，所以当光学系统的间隔较大时，可动镜片的移动和检测范围也需要跟着扩大，而要在大范围内实现高精度检测是非常困难的，同时大范围移动增加了设备的尺寸，减低了设备的可靠性，使得整个设备的成本急剧增加。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种高精度位置检测装置，其结构紧凑，能在较短的移动范围内实现较长光学距离的高精度检测，解决目前在大范围内、移动镜片检测设备精度较低且尺寸较大的问题。 

解决上述技术问题的技术方案如下： 

本实用新型提供一种高精度位置检测装置，包括： 

短相干光源、准直透镜、起偏器、1/2波片、分光器、全反射镜、耦合透镜、末端 反射式光纤分束器、聚焦透镜、检偏器、传感器、两个1/4波片和变焦透镜； 

其中，所述短相干光源、准直透镜、起偏器、1/2波片、分光器、第一1/4波片和全反射镜的入射端、全反射镜的出射端、耦合透镜和末端反射式光纤分束器排列成第一光路； 

所述聚焦透镜、第二1/4波片、所述分光器、检偏器、变焦透镜和传感器排列成第二光路； 

所述第二光路与第一光路经所述分光器交汇，所述第二光路与第一光路中的短相干光源、准直透镜、起偏器、1/2波片、分光器、第一1/4波片和全反射镜的入射端所在的光路垂直； 

所述全反射镜能在所述第一光路中移动位置。 

本实用新型的有益效果：通过短相干光源、准直透镜、起偏器、1/2波片、分光器、全反射镜、耦合透镜、末端反射式光纤分束器、聚焦透镜、检偏器、传感器、两个1/4波片和变焦透镜配合可形成具有参考光路和测量光路的检测装置。该装置的可动的全反射镜只需要移动L/n的距离，即可测量L长度的光学表面间距，通过分析全反射镜的位置以及干涉条纹的中心位置，就可以准确知道被测系统在L长度范围中包括不同光学表面的位置，具有检测范围大且可动的全反射镜移动范围小，结构简单，测量精度高的优点。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。 

图1为现有商用短相干测试系统的结构示意图； 

图2为本实用新型实施例的检测装置结构示意图。 

具体实施方式

下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属 于本实用新型的保护范围。 

下面对本实用新型实施例作进一步地详细描述。