[发明专利]一种位移测量光学系统

摘要

本发明公开了一种位移测量光学系统，包括激光光源、第一偏振分光棱镜、导光棱镜组、反射镜、偏振变换元件、第二偏振分光棱镜、光电转换器和处理系统。本发明位移测量光学系统，采用偏振分光元件对光源输出光进行分光，以偏振光作为参考光和测量光，基于激光干涉测量原理实现对物体位移的测量，可实现对大范围位移的高精度测量，并且与现有技术相比，本光学系统分光时对光源输出光能量损失小，提高了光源能量利用率，并且具有紧凑结构。

主权项

1.一种位移测量光学系统，其特征在于，包括激光光源、第一偏振分光棱镜、导光棱镜组、反射镜、偏振变换元件、第二偏振分光棱镜、光电转换器和处理系统；所述第一偏振分光棱镜位于所述激光光源的出射光光路上，第一偏振分光棱镜将光源光分成偏振方向正交并且传播方向相垂直的两束光；经所述第一偏振分光棱镜反射的一束光进入所述导光棱镜组，在所述导光棱镜组内改变偏振状态，被引导入射至所述第二偏振分光棱镜的第一入射面；经所述第一偏振分光棱镜透射的另一束光，经过偏振变换元件改变偏振状态后出射至所述反射镜，反射光原路返回到所述第一偏振分光棱镜，被反射并经过偏振变换元件改变偏振方向后，入射至所述第二偏振分光棱镜的第二入射面，所述反射镜可沿其光路方向移动，用于连接被测物体；第一束光进入所述第二偏振分光棱镜后形成的出射光，与第二束光进入所述第二偏振分光棱镜后形成的出射光汇合发生干涉，干涉光由所述光电转换器接收；所述处理系统用于根据所述光电转换器记录的干涉条纹及光强信息计算获得待测物体的位移量；在所述导光棱镜组中第一束光的传播光路上设置有用于改变光偏振状态的偏振变换元件；第一束光经偏振变换元件变换为圆偏振光后入射至所述第二偏振分光棱镜，所述第二偏振分光棱镜将本束光分成传播方向垂直的两束出射光，分别与第二束光被所述第二偏振分光棱镜分成的传播方向垂直的两束出射光汇合发生干涉；所述光电转换器包括用于接收第一路干涉光的第一光电转换器和用于接收第二路干涉光的第二光电转换器；所述处理系统具体用于根据所述第一光电转换器记录的干涉条纹及光强信息以及所述第二光电转换器记录的干涉条纹及光强信息确定待测物体的位移量和移动方向。