[发明专利]一种测量物体离面与面内位移的激光散斑装置及测量方法

权利要求书

1.一种测量物体离面与面内位移的激光散斑装置，包括激光器(1)，其特征在于：激光器(1)的水平光路上依次设置有准直扩束器(2)、第一分束器(3)、第二分束器(4)、离面位移样本(5a)和离面位移样本架(5b)以及第一加热片(16a)、第一温度控制装置(14)与第一温度显示装置(15)；与所述水平光路垂直的竖直光路上面向第一分束器(3)的一面依次设置有面内位移样本(10a)和面内位移样本架(10b)以及第二加热片(16b)、第二温度控制装置(16)与第二温度显示装置(17)、第一聚焦镜(11)、第一成像设备(12)和第一显示系统(13)；与所述水平光路垂直的竖直光路上面向第二分束器(4)的一面依次设置有第二聚焦镜(7)、第二成像设备(8)和第二显示系统(9)，背向第二分束器(4)的一面设置有全反射镜(6)；其中：

所述准直扩束器(2)所有通光面均镀有透过率HT>99.5％的600nm-800nm高透膜；

所述第一分束器(3)的通光平面均镀有透过率HT>99.5％的600nm-800nm高透膜；

所述第二分束器(4)的通光平面均镀有透过率HT>99.5％的600nm-800nm高透膜；

所述全反射镜(6)靠近光路的一面设置有反射率HR>99.5％的600nm-800nm高透膜；

所述离面位移样本架(5b)为竖向U型样品架，上方开口，左侧端面设置有圆形孔(5c)，所述圆形孔(5c)的半径不小于1.2cm，右侧端面上固定有第一螺旋测微器(5d)，底端面设置有第一螺丝(5e)和第一螺丝杆(5f)，离面位移样本(5a)朝向光路的一侧紧贴于离面位移样本架(5b)左侧端面的圆形孔(5c)上；

所述离面位移样本(5a)为厚度不大于18cm的固体样品，第一加热片(16a)、第一温度控制装置(14)与第一温度显示装置(15)均设置于离面位移样本(5a)背向光路的一侧；

所述面内位移样本架(10b)为横向U型样品架，右端面开口，上端面上固定有第二螺旋测微器(10d)，底端面设置有第二螺丝(10e)和第二螺丝杆(10f)，面内位移样本(10a)位于面内位移样本架(10b)上端面和底端面之间；

所述面内位移样本(10a)为厚度不大于18cm的透明固体样品，第二加热片(16b)、第二温度控制装置(16)与第二温度显示装置(17)设置于面内位移样本(10a)背向光路的一侧；

所述第一聚焦镜(11)和第二聚焦镜(7)的通光面均镀有反射率HR>99.5％的600nm-800nm高透膜；

所述第一成像设备(12)位于第一聚焦镜(11)焦点附近，所述第二成像设备(8)位于第二聚焦镜(7)焦点附近；

所述全反射镜(6)靠近光路的一面镀有反射率HR>99.5％的600nm-800nm高反膜。

2.按照权利要求1所述的测量物体离面与面内位移的激光散斑装置，其特征在于：所述第一分束器(3)为透过率HT>99.5％的“P”偏振高透且反射率HR>99.5％的“S”偏振高反分光棱镜、无偏振半反半透分光棱镜、45°半反半透平面镜或透过率HT>99.5％的“P”偏振高透且反射率HR>99.5％的“S”偏振高反45°镜中的一种。

3.按照权利要求1所述的测量物体离面与面内位移的激光散斑装置，其特征在于：所述第二分束器(4)为无偏振半反半透分光棱镜、“P”偏振半反半透分光棱镜或45°半反半透平面镜中的一种。

4.按照权利要求1所述的测量物体离面与面内位移的激光散斑装置，其特征在于：第一温度控制装置(14)分别与第一加热片(16a)和第一温度显示装置(15)连接，第一温度控制装置(14)用于控制第一加热片(16a)的加热温度，其中，第一加热片(16a)的加热电压为5V，第一加热片(16a)的加热温度范围不大于180℃，第一温度显示装置(15)的精度为0.01℃；

第二温度控制装置(16)与第二加热片(16b)和第二温度显示装置(17)连接，第二温度控制装置(16)用于控制第二加热片(16b)的加热温度，其中，第二加热片(16b)的加热电压为5V，第二加热片(16b)的加热温度范围不大于180℃，第二温度显示装置(17)精度为0.01℃。