[发明专利]基于低频差声光移频器移相的共光路外差干涉仪

权利要求书

1.一种基于低频差声光移频器移相的共光路外差干涉仪，其特征在于，包括光束调整单元、低频差移相单元、光束合束单元、共光路干涉单元以及面阵探测器单元：

所述光束调整单元，用于将激光器的出射激光调整为功率相同的两束激光；

所述低频差移相单元，用于对所述光束调整单元得到的所述两束激光的频率进行调整以得到所述两束激光的输出差频为100赫兹以下的低差频；

所述光束合束单元，用于将所述低频差移相单元输出的两束激光进行合束；

所述共光路干涉单元，用于将所述光束合束单元合束的激光分为共光路测量光和参考光以产生干涉；

所述面阵探测器单元，用于采集所述干涉；

设移频后两束光的频率分别为v₁和v₂，两束光的光强都为E，则面阵探测器上一点采集的随时间t变化的干涉信号S(t)表示为：

S(t)=2E+2E cos[2π(v1-v2)t+2×2πv1(L+R)c]]]>

其中，L为测量光束往返待测表面时相对于参考光多走的光程，R为待测面粗糙的起伏量，c为光速；分别计算每相邻点的R值之差从而复原出待测面的面型。

2.根据权利要求1所述的基于低频差声光移频器移相的共光路外差干涉仪，其特征在于，所述光束调整单元包括：激光器、可调谐滤光片和第一分光镜；

所述激光器的出射激光为弱相干光。

3.根据权利要求1或2所述的基于低频差声光移频器移相的共光路外差干涉仪，其特征在于，所述低频差移相单元包括：

第一声光移频器、第二声光移频器以及同源低频差驱动器；

所述第一声光移频器和所述第二声光移频器通过所述同源低频差驱动器驱动，输出差频为100赫兹以下的低差频，且所述第一声光移频器用于调整所述两束激光中的一束激光的频率，所述第二声光移频器用于调整所述两束激光中另一束激光的频率。

4.根据权利要求3所述的基于低频差声光移频器移相的共光路外差干涉仪，其特征在于，所述光束合束单元包括：合束镜和角反射镜；

所述角反射镜的位移方向平行于所述第二声光移频器输出的激光方向，所述第一声光移频器输出的激光与所述角反射镜输出的激光在所述合束镜处合束。

5.根据权利要求4所述的基于低频差声光移频器移相的共光路外差干涉仪，其特征在于，所述共光路干涉单元包括：空间滤波器、第一准直镜、参考透射平面镜、第二分光镜、第二准直镜，所述空间滤波器包括显微物镜和空间滤波针孔；

所述空间滤波器对合束后的激光进行滤波，所述第一准直镜将滤波后的激光的直径准直为与待测表面尺寸相同，准直后的激光经所述参考透射平面镜返回光作为参考光，由所述参考透射平面镜透射后再返回的光作为测量光，所述参考光与所述测量光同光路经所述第一准直镜逆向返回，经所述第二分光镜以及所述第二准直镜进入所述面阵探测器。