[发明专利]干涉仪

说明书

本发明涉及一种干涉仪，其带有光源、分束器、测量反射器、参考后向反射器、探测器组件以及两个透明的平板。分束器将由光源发射的第一光束分开成至少一个测量光束和至少一个参考光束，通过其展开第一分开平面。测量光束在测量臂中而参考光束在参考臂中传播直至在第一结合平面中的结合地点处再结合。第一结合平面平行于第一分开平面定向。测量光束至少两次垂直地射到测量反射器上。参考光束至少一次射到参考后向反射器上。通过探测器组件可从测量和参考光束中关于测量对象的位置检测至少一个第一距离信号。透明的第一平板和透明的第二平板在光路中彼此平行地布置在光源与探测器组件之间。参考后向反射器构造在第一平板中而分束器布置在第二平板上。

技术领域

本发明涉及一种干涉仪，其尤其适合于高精度的长度和/或距离测量。

背景技术

由文件US 4,752,133已知一种所谓的平面镜干涉仪。其包括光源、分束器以及探测器组件。通过分束器将由光源发射的光束分开成至少一个测量光束和至少一个参考光束。测量光束和参考光束然后分别在测量臂中和在参考臂中传播直至在分束器中再结合。在测量臂中，构造为平面镜的测量反射器布置在可动的测量对象处；参考臂具有至少一个参考后向反射器(Retroreflektor)。借助于探测器组件，可从再结合的、干涉的测量和参考光束中关于测量对象的位置检测至少一个距离信号。

在文件US 4,752,133中作为分束器设置有偏振-分束体(Strahlteilerwuerfel)，三棱镜用作参考后向反射器；就此而言也已知带有多个三棱镜的参考后向反射器的备选的变体。参考后向反射器的三棱镜在此粘接或扭拧(ansprengen)在分束体处；此外，三棱镜也可在空间上与分束体分离地来布置。

这样的干涉仪不利的是，不仅偏振-分束体而且三棱镜仅能够非常昂贵地制造。由此，在分束体中必须使不同的侧面彼此高精度地取向，尤其当一个或多个三棱镜且必要时另外的光学结构元件被直接布置在该处时。在分束体和三棱镜空间上分离布置的情况中，需要这些构件的同样非常复杂的少漂移的支承。此外，在测量对象的所要求的翻倾公差较大时三棱镜必须相对大地来构造。

发明内容

本发明目的在于提供一种紧凑地构建的干涉仪，其具有待尽可能简单地制造的光学部件。

该目的通过根据本发明的干涉仪来实现。

根据本发明的干涉仪包括光源、分束器、测量反射器、参考后向反射器、探测器组件以及两个透明的平板。分束器将由光源发射的第一光束分开成至少一个测量光束和至少一个参考光束，通过其展开第一分开平面。测量光束在测量臂中而参考光束在参考臂中传播直至在第一结合平面中的结合地点处再结合。第一结合平面平行于第一分开平面定向。测量反射器布置在测量臂中并且与可沿着测量方向运动的测量对象相连接。测量光束至少两次垂直地射到测量反射器上。参考后向反射器布置在参考臂中，其中，参考光束至少一次射到参考后向反射器上。通过探测器组件可从在结合地点处叠加的干涉的测量和参考光束中关于测量对象的位置检测至少一个第一距离信号。透明的第一平板和透明的第二平板在光路中彼此平行地布置在光源与探测器组件之间。测量反射器相对这两个平板可沿着测量方向运动地来布置。参考后向反射器构造在第一平板中而分束器布置在第二平板上。

在一有利的实施形式中，在第一平板中的参考后向反射器构造为衍射的后向反射器并且包括布置在第一平板的一侧上的至少一个格栅透镜(Gitterlinse)以及布置在第一平板的相对的侧面上的平的至少一个反射器，其反射侧向格栅透镜的方向定向，并且其中，通过该至少一个格栅透镜实现射到其上的参考光束偏转和聚焦到反射器上。

可设置成，第一平板此外具有至少一个延迟单元，参考光束沿着其传播并且延迟单元包括平的至少两个反射器，其布置在第一平板的相对的侧面处，其中，反射器的反射面分别向第一平板的相对的侧面的方向定向。

在此可能的是，参考光束在第一平板中通过的该至少一个延迟单元构造成使得参考光束和测量光束在分开和再结合之间在这两个平板中通过相同的路程。