[发明专利]光学测位移装置

摘要

本发明公开了一种基于光调制的光学测位移装置，包括光源、七面分光棱镜、两个光调制器、偏振分光镜、两个四分之一波片、两个偏振片以及两个对应的光接收器。该装置利用两个光调制器分别对七面分光棱镜产生的两束同频率光进行频率调制，获得频率不同的两束光，频差的数量级为MHz。该装置非线性误差小，不需要对频率不同的两束光先进行合光，因此光学系统简单，光路调整容易，可靠性高。本发明可应用于高速测量，具有较为广阔的实用价值和经济价值。

主权项

一种光学测位移装置，用于对加工过程中高速移动的被测物体进行位移的测定，其特征在于，具有：光源，用于发射激光；七面分光棱镜，接收所述激光并将所述激光分成沿水平方向出射且频率相同的平行反射光和平行透射光；第一光调制器，用于接收所述平行反射光并对所述平行反射光进行光调制形成第一出射光；第二光调制器，用于接收所述平行透射光并对所述平行透射光进行光调制形成与所述第一出射光的频差为1 MHz～100 MHz的第二出射光； 偏振分光镜，具有上偏振分光膜和下偏振分光膜，所述上偏振分光膜接收所述第一出射光，并将所述第一出射光分为正交的第一透射光和第一反射光，所述下偏振分光膜接收所述第二出射光，并将所述第二出射光分为正交的第二透射光和第二反射光；第一四分之一波片，设置于所述偏振分光镜的上方，使两次经过所述第一四分之一波片的所述第一反射光转变为能够透射所述偏振分光镜的所述上偏振分光膜和所述下偏振分光膜的第一反射偏振光；第二四分之一波片，设置于所述偏振分光镜的一侧，使两次经过所述第二四分之一波片的所述第一透射光转变为能够被所述偏振分光镜的所述上偏振分光膜和所述下偏振分光膜反射的第一透射偏振光；第一角锥棱镜，设置于所述第一四分之一波片的上方，使所述第 一反射偏振光沿平行于原光路的方向返回至所述偏振分光镜；第二角锥棱镜，设置于所述被测物体上，位于所述第二四分之一波片的旁侧，使所述第一透射偏振光沿平行于原光路的方向返回至所述偏振分光镜；第一偏振片，设置于所述偏振分光镜的旁侧，位于所述第一透射偏振光的光路上，使所述第二透射光与经过所述偏振分光镜反射的所述第一透射偏振光发生干涉形成第一干涉光；第二偏振片，设置于所述偏振分光镜的下方，位于所述第一反射偏振光的光路上，使所述第二反射光与经过所述偏振分光镜透射的所述第一反射偏振光发生干涉形成第二干涉光；第一光接收器，设置于所述第一偏振片的旁侧，将接收到的所述第一干涉光的光强信号转化为第一信号；以及第二光接收器，设置于所述第二偏振片的下方，将接收到的所述第二干涉光的光强信号转化为第二信号。