[发明专利]激光自混合光栅干涉仪及其测量方法

权利要求书

1.激光自混合光栅干涉仪，其特征在于，包括激光器、衍射光栅、平面反射镜、光电探测器、电信号处理系统和数据采集分析系统；所述衍射光栅置于激光器的输出光路上，所述衍射光栅位移方向垂直于激光器的输出光路；所述激光器发出的激光垂直入射至衍射光栅，在入射光路两侧形成对称分布的各级次衍射光，所述平面反射镜设置在某m级次衍射光的光路上，使第m级衍射光垂直入射至平面反射镜并沿原光路返回，并再次入射至衍射光栅发生二次衍射,其中m≠0，第m级二次衍射光携带光栅位移信息沿激光器出射光的相反方向返回到激光器腔内与腔内光发生自混合干涉，所述光电探测器放置在激光器后向输出光路上，光电探测器的输出接所述电信号处理系统，电信号处理系统输出接所述数据采集分析系统。

2.如权利要求1所述激光自混合光栅干涉仪，其特征在于：所述m＝1或者m＝2。

3.如权利要求1所述激光自混合光栅干涉仪，其特征在于：所述自混合干涉的条纹为类锯齿波，一个干涉条纹对应于所述衍射光栅的d/2m位移，其中d为光栅栅距；所述类锯齿波的倾斜方向对应于所述衍射光栅的位移方向。

4.如权利要求1至3之一所述激光自混合光栅干涉仪，其特征在于：所述衍射光栅为反射式衍射光栅或透射式衍射光栅。

5.如权利要求1所述的激光自混合光栅干涉仪，其特征在于：所述衍射光栅的前方或后方设置有挡板，用来挡去不需要的级数的衍射光束。

6.如权利要求1所述激光自混合光栅干涉仪，其特征在于：所述衍射光栅的材料为低热膨胀系数的石英或零膨胀的玻璃材料。

7.如权利要求1所述激光自混合光栅干涉仪，其特征在于：所述电信号处理系统包括放大电路和滤波电路。

8.利用权利要求1所述激光自混合光栅干涉仪的测量方法，其特征在于，自混合光栅干涉仪的信号由置于激光器后向输出光路上的光电探测器接收，光电探测器输出信号发送给电信号处理系统处理，数据采集分析系统对电信号处理系统输出的自混合干涉信号进行微分和可逆计数，根据微分结果判定位移方向，从而可精确测量衍射光栅的位移量。