[发明专利]用于光学测量的系统和方法

摘要

一种光学测量系统，组合使用光学干涉仪(406)与光学自准直仪(408)，以增加用发出单束激光(403)的激光器(400)进行的平移、摇摆和俯仰测量数。用干涉仪(406)内的条纹计数器(426)进行平移测量。用自准直仪(408)内的侧向效应光电二极管(434)进行摇摆和俯仰测量。回射的目标物光束(409)内的角偏离效应可通过反向望远透镜组件(428)最小化，从而可在不显著降低平移测量精度的情况下测量更宽的角度范围。

主权项

1.一种光学测量系统，包括：激光器(400)，该激光器(400)可发出包括第一光束分量和第二光束分量的激光束(403)，第一光束分量具有第一偏振，第二光束分量具有第二偏振，第二偏振正交于第一偏振；可镜面反射至少一部分激光束(403)的目标物(410)；干涉仪(406)，该干涉仪(406)包括第一偏振分束器(420)、第一四分之一波延迟片(422)、第二四分之一波延迟片(421)、反射器(424)，以及条纹计数器(426)，干涉仪(406)可接收激光束(403)；自准直仪(408)，自准直仪(408)包括第二分束器(430)、第一透镜(432)、以及检测器(434)，检测器(434)具有至少第一检测表面(435)；激光束(403)入射在第一分束器(420)上，第一分束器(420)反射激光束(403)的第一光束分量的出射目标物部分(407)，使其通过第一四分之一波延迟片(422)和第二分束器(430)，以入射在目标物(410)上，目标物(410)反射第一光束分量的回射目标物部分(409)回到第二分束器(430)，第二分束器(430)反射第一光束分量的回射目标物部分(409)，使其通过第一透镜(432)，第一透镜(432)将第一光束分量的回射目标物部分(409)的自准直仪部分(436)聚焦到第一检测表面(435)的一点上，检测器(434)产生与第一检测表面上的点的位置相应的第一输出信号；第二分束器(430)、第一四分之一波延迟片(422)、以及第一分束器(420)将第一光束分量的回射目标物部分(409)的干涉仪部分(411)传送到条纹计数器(426)；并且第一分束器(420)和第二四分之一波延迟片(421)将第二光束分量(405)传送到反射器(424)，反射器(424)反射第二光束分量(405)，使其再次通过第二四分之一波延迟片(421)而入射在第一分束器(420)上，第一分束器(420)将第二光束分量(405)反射到条纹计数器(426)，并且使第二光束分量(405)与第一光束分量的回射目标物部分(409)的干涉仪部分(411)合并，响应于第一光束分量的回射目标物部分(409)的干涉仪部分(411)与第二光束分量(405)之间的干涉，条纹计数器(426)产生第二输出信号。