[发明专利]一种多反射干涉自动测量系统在审
申请号: | 202110103270.5 | 申请日: | 2021-01-26 |
公开(公告)号: | CN112945385A | 公开(公告)日: | 2021-06-11 |
发明(设计)人: | 朱国瑞;倪晨;许涛;顾牡 | 申请(专利权)人: | 同济大学 |
主分类号: | G01J3/45 | 分类号: | G01J3/45;G01J3/02;G01N21/25;G01N21/27;G01N21/45;G01N21/01 |
代理公司: | 上海德昭知识产权代理有限公司 31204 | 代理人: | 郁旦蓉 |
地址: | 200092 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 反射 干涉 自动 测量 系统 | ||
1.一种多反射干涉自动测量系,其特征在于,包括:
光源部,发射入射光;
多反射干涉仪,接收所述入射光并输出出射光;
光传感器,接收所述出射光并将光信号转化电信号;
模数转化部,将所述电信号转化为数字信号;以及
控制部,控制光源部、多反射干涉仪、光传感器以及模数转化部的运行,并将所述数字信号转化为干涉图进行输出,
其中,所述多反射干涉仪包括:
第一支撑单元;
分束器,固定在所述第一支撑单元上,用于将所述入射光分成第一光束和第二光束;
第一反射单元,固定设置在所述第一支撑单元上,包括第一长反射镜、第一短反射镜以及第一终端反射镜,所述第一长反射镜和第一短反射镜互相平行且相对设置,所述第一终端反射镜与第一短反射镜设置在所述第一长反射镜的同一侧,所述第一光束经所述第一长反射镜和所述第一短反射镜进行多次反射后,垂直射入所述第一终端反射镜后原路返回至所述分束器;以及
第二反射单元,设置在所述第一支撑单元上,包括第二长反射镜、第二短反射镜、第二终端反射镜以及移动组件,所述第二长反射镜和第二短反射镜互相平行且相对设置,所述第二终端反射镜与第二短反射镜设置在所述第二长反射镜的同一侧,
所述移动组件包括滚珠丝杆、滑块、步进电机以及动镜支架,所述滚珠丝杆安装在所述第一支撑单元上,与所述第二短反射镜相垂直,所述滑块套设在所述滚珠丝杆上,所述步进电机的输出轴通过联轴器与所述滚珠丝杆连接,用于带动所述滚珠丝杆转动进而带动所述滑块沿着所述滚珠丝杆的长度方向移动,所述动镜支架安装在所述滑块上,所述第二长反射镜安装在所述动镜支架上,
所述第二光束经所述第二长反射镜和所述第二短反射镜进行多次反射后,垂直射入所述第二终端反射镜后原路返回至所述分束器,所述第一光束和所述第二光束在所述分束器汇聚后作为出射光输出。
2.根据权利要求1所述的多反射干涉自动测量系,其特征在于:
其中,所述控制部包括通信连接的上位机和单片机。
3.根据权利要求2所述的多反射干涉自动测量系,其特征在于:
其中,所述单片机与所述步进电机通信连接,用于控制所述步进电机的运行从而使得所述第二长反射镜以预定的时间间隔从初始位置逐渐移动至远离所述第二短反射镜的最终位置,每个所述时间间隔所述第二长反射镜由一个预定位置到另一个预定位置,并且所述时间间隔包括移动时间和静止时间,
所述控制部控制所述光传感器采集所述第二长反射镜处于不同预定位置时的所述出射光的电信号。
4.根据权利要求1所述的多反射干涉自动测量系,其特征在于:
其中,所述第二反射单元还包括与所述滚珠丝杆相平行设置的光栅尺,所述光栅尺具有探头,
所述探头通过连接件连接在所述滑块上,用于随所述滑块移动,
所述控制部与所述探头通信连接,根据所述探头的位置信号定位所述滑块的位置。
5.根据权利要求1所述的多反射干涉自动测量系,其特征在于:
其中,所述第一长反射镜、所述第一短反射镜、所述第一终端反射镜、所述第二长反射镜、所述第二短反射镜以及所述第二终端反射镜均为平面反射镜。
6.根据权利要求1所述的多反射干涉自动测量系,其特征在于:
其中,所述第一长反射镜和所述第二长反射镜的长度均为105mm,所述第一短反射镜和所述第二短反射镜的长度均为68mm,所述第一长反射镜和所述第一短反射镜的水平间距为30mm,所述第二长反射镜和所述第二短反射镜的水平间距最小为30mm,最大为50mm,所述第一长反射镜和所述第二长反射镜上的光束反射次数为2次。
7.根据权利要求6所述的多反射干涉自动测量系,其特征在于:
其中,所述第二反射单元和所述第一反射单元的最大光程差为132.65mm,此时的光程放大倍数为6.63,此时所述多反射干涉仪的光谱分辨率为0.075cm-1。
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