[发明专利]一种放大型面阵扫频测量装置和方法

权利要求书

1.一种放大型面阵扫频测量装置，其特征在于，包括可调谐激光器(1)、第一准直器(3)、第一扩束器(4)、第一分束器(5)、镜头(7)、反射元件(11)、相机(8)和采集控制单元；

在原始光束的透射方向上依次设置有所述第一准直器(3)、所述第一扩束器(4)、所述第一分束器(5)和所述反射元件(11)；在原始光束经所述第一分束器(5)反射的方向上依次设置有所述镜头(7)、所述第一分束器(5)和所述相机(8)；所述可调谐激光器(1)的输出端与所述相机(8)的输入端相连；

所述可调谐激光器(1)用于通过发送触发信号控制所述相机(8)采集干涉图像，并提供原始光束；所述第一分束器(5)用于将经准直和扩束后的光束分为第一光束和第二光束，第一光束照射待测被测物体后反射，形成第一反射光；所述反射元件(11)用于将第二光束反射形成参考光；镜头(7)用于使干涉图像成像在相机(8)上；所述相机(8)用于采集第一反射光和参考光干涉形成的干涉图像；所述采集控制单元用于根据干涉图像分析被测物体的表面形貌。

2.根据权利要求1所述的放大型面阵扫频测量装置，其特征在于，所述反射元件(11)包括第二分束器(16)、第一滤光片(17)、第二滤光片(19)、第一参考反射镜(18)和第二参考反射镜(10)；

所述第一参考反射镜(18)和所述第一滤光片(17)构成第一参考臂，其放置方向为原始光束经第一分束器(5)反射的方向；所述第二滤光片(19)和所述第二参考反射镜(10)构成第二参考臂，其放置方向为原始光束的透射方向；所述第一滤光片(17)位于第一参考反射镜(18)和第二分束器(16)之间；所述第二滤光片位于第二参考反射镜(10)和第二分束器(16)之间；

所述第二分束器(16)具有固定且非均匀的分光比，用于将第二光束分为第一参考光束和第二参考光束；所述第一参考反射镜(18)和所述第二参考反射镜(10)分别用于将第一参考光束和第二参考光束反射，形成第二反射光和第三反射光；第一反射光、第二反射光和第三反射光两两干涉形成干涉图像。

3.根据权利要求1所述的放大型面阵扫频测量装置，其特征在于，所述反射元件(11)为倾斜反射元件。

4.一种基于权利要求1所述的放大型面阵扫频测量装置的面阵扫频测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

将原始光束依次进行准直和扩束后，分为第一光束和第二光束；

第一光束照射至被测物体后反射形成第一反射光；且第二光束反射后形成参考光；

利用相机采集第一反射光和参考光干涉形成的干涉图像；

根据干涉图像分析被测物体的表面形貌。

5.根据权利要求4所述面阵扫频测量方法，其特征在于，参考光的获取方法为：

将第二光束分为第一参考光束和第二参考光束；

第一参考光束和第二参考光束分别反射后进行滤光处理，获取第二反射光和第三反射光；

其中，参考光包括第二反射光和第三反射光。

6.一种放大型面阵扫频测量装置，其特征在于，包括：可调谐激光器(1)、第一准直器(3)、第一扩束器(4)、第一分束器(5)、镜头(7)、相机(8)、采集控制单元、第一光纤分束器(2)和透射元件；

所述可调谐激光器(1)的输出端连接所述第一光纤分束器(2)的输入端；所述第一光纤分束器(2)的第一输出端连接所述第一准直器(3)，其第二输出端连接透射元件；在第一光束经所述第一分束器(5)反射的方向上依次设置有所述镜头(7)、所述第一分束器(5)和所述相机(8)；在第一光束的透射方向上依次设置所述第一准直器(3)、所述第一扩束器(4)、所述第一分束器(5)和所述透射元件；

所述可调谐激光器(1)用于通过发送触发信号控制相机采集干涉图像，并提供原始光束；所述第一光纤分束器(2)用于将原始光束分为第一光束和第二光束；所述第一分束器(5)用于将经准直和扩束的第一光束照射至被测物体上，获取反射光；透射元件用于将第二光束传递至第一分束器，形成参考光；所述镜头(7)用于使干涉图像成像在所述相机(8)上；所述相机(8)用于采集反射光和参考光干涉形成的干涉图像，采集控制单元用于根据干涉图像分析被测物体的表面形貌。