[发明专利]基于双标准光轴气浴的线位移激光干涉仪校准方法与装置

摘要

基于双标准光轴气浴的线位移激光干涉仪校准方法与装置属于激光测量技术领域，本发明将被校准激光干涉仪测量光束穿过双轴中空激光干涉镜组的中间通孔，被校准激光干涉仪测量光束平行置于两条平行标准测量光束中间位置处；标准测量光束与被校准激光干涉仪测量光束垂直距离很小，两条标准测量光束和被校准激光干涉仪测量光束受环境干扰的程度差异很小，两条标准测量光束的空气折射率平均值接近被校准激光干涉仪测量光束的空气折射率值；气浴装置形成的稳定气浴环境使空气温度、湿度和气压近似均匀分布，使两条标准测量光束的空气折射率平均值更加接近被校准激光干涉仪测量光束的空气折射率值。

主权项

一种基于双标准光轴气浴的线位移激光干涉仪校准方法，其特征在于该方法步骤如下：(1)标准激光干涉仪激光器的输出光经双轴中空激光干涉镜组形成相互平行的两条标准测量光束，两条标准测量光束入射到有中间孔的平面镜上，每条标准测量光束中带有平面镜位移信息的部分光被反射回双轴中空激光干涉镜组后，根据从双轴中空激光干涉镜组中获得的与两条标准测量光束分别对应的两个干涉信号，可以得到有中间孔的平面镜沿标准测量光束方向运动的两个位移值；(2)被校准激光干涉仪激光器的输出光经被校准激光干涉仪干涉镜组形成被校准激光干涉仪测量光束，被校准激光干涉仪测量光束穿过双轴中空激光干涉镜组的中间通孔，与两条标准测量光束平行并共面，被校准激光干涉仪测量光束入射到被校准激光干涉仪反射镜上，在被反射回被校准激光干涉仪干涉镜组后，根据从被校准激光干涉仪干涉镜组中获得的干涉信号，可以得到被校准激光干涉仪反射镜沿标准测量光束方向运动的位移值；(3)气浴装置沿垂直于两条标准测量光束方向吹送匀速气流，形成稳定的气浴环境，在垂直于两条标准测量光束的平面，由两条标准测量光束在该平面投影点构成的线段区域内，气浴环境使空气温度、湿度和气压近似均匀分布，使两条标准测量光束的空气折射率平均值更加接近被校准激光干涉仪测量光束的空气折射率值；(4)在运动台沿标准测量光束方向往复运动过程中，以匀速或非匀速采样速率，同步采样标准激光干涉仪两个测量位移值和被校准激光干涉仪测量位移值，将每次采样获得的标准激光干涉仪两个测量位移取平均值后与同时采样获得的被校准激光干涉仪测量位移值作差，得到若干采样测量误差值。