[发明专利]一种同面反射的光路互换装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光干涉测量的光路结构，特别是一种同面反射的光路互换装置。

背景技术

纳米测量是21世纪最有发展前途的科学之一。它涉及到微电子学、光学、材料学、机械学、生物与生命科学等科学研究与工业领域，其目的是研究、发展和加工关键尺寸接近或者小于100nm的材料、装置和系统，以获得具有所需功能和性能的产品。

目前纳米测量方法主要有以扫描探针显微镜为代表的非光学测量方法和以各种激光干涉仪为代表的光学测量方法两大类。以扫描探针显微镜为代表的非光学纳米测量方法能够实现纳米甚至亚纳米的测量分辨率，但是这些方法在溯源到米定义的时候,仍然需要利用激光干涉仪等光学方法进行标定和校正。因此，利用激光干涉仪的光学纳米测量方法又是纳米技术中的基础之基础。

光路互换装置在激光干涉仪光路中能够起到简化光路结构、减少光学元件数目的作用，但是，现有的光路互换装置有基于折射原理和全反射原理实现的，折射势必会对光线的光学特性带来影响，而基于全反射的两束光是分别经过各自的光路以及光路中的元件。由于两束光分别经过各自的光路和元件，当环境因素发生变化时候，对两路光的影响会有一定的差别，所以说环境的抗干扰能力降低。现有的全反射交换方案中，当其中一个光路中的元件偏离理想位置时，经过光路中的光走过的路程发生变化，将带来一定的光程差甚至改变光束的传播方向导致交换装置无法实现，而把偏离的元件重新调整到理想位置极为困难甚至无法调整。而且当入射光间距改变时，出射光间距与入射光间距不再相等，因此需要发明一种两束光共同走过所有元器件，出射光间距始终等于入射光间距的光路互换装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，而提供一种同面反射的光路互换装置，两光束能够共同走过本装置的所有元器件，在交换两光束空间位置的同时，具有无任何光程差和抗干扰能力强以及使用简单方便的优点。

实现上述目的的技术方案是：

本发明的一种同面反射的光路互换装置，包括一五角棱镜、第一等腰直角棱镜和第二等腰直角棱镜，五角棱镜的两个互成直角的两个面分别为第一入射面、第一出射面，第一出射面与第一等腰直角棱镜的斜边面相互平行，第一入射面设置于五角棱镜的左侧，第二等腰直角棱镜的两个互成直角的两个面分别为第二入射面、第二出射面，第二入射面与第一等腰直角棱镜的斜边面相互平行，第二出射面设置于第二等腰直角棱镜的右侧，且五角棱镜、第二等腰直角棱镜分别设置于第一等腰直角棱镜的左右两侧。

本发明的进一步改进在于，五角棱镜的反射面镀有高反膜。

本发明的进一步改进在于，五角棱镜的第一入射面和第二等腰直角棱镜的第二入射面的边长均大于入射光线的间距，第一等腰直角棱镜的斜边面的边长大于入射光线间距的两倍。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果是：

1、通过本发明提供的光路互换装置，平行入射的两束光线经该装置后能够以相同间隔平行出射，且实现位置互换。

2、通过本发明提供的光路互换装置，两束光线的光学特性未发生任何改变，从而提高了干涉仪测量的精度。

3、通过本发明提供的光路互换装置，两束光线经过该装置后，两束光线所走过的光程是一样的，也就是说并不会带来任何的光程差，因此不会讲干涉仪引入死程误差。

4、通过本发明提供的光路互换装置，两束光线经过的都是相同的元件，当元件偏离理想位置时，对两路光的影响是一样的，能够很方便的调整元件位置进行补偿。

5、本发明提供的光路互换装置中，五角棱镜的两个反射面均镀有高反膜，从而大大减小了光损失。

6、本发明提供的光路互换装置结构简单、所需光学元件少、安装调整方便，元件无需加工定制可根据需要市面购买因此成本低。

附图说明

图1为本发明一种同面反射的光路互换装置的整体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例