[发明专利]用于表面形貌测量的高精度干涉型双位相光栅位移传感器

摘要

本发明公开了一种用于表面形貌测量的高精度干涉型双位相光栅位移传感器，它包括激光器、反射型柱面全息位相光栅、对称设置的两个平面反射镜、线密度为反射型柱面全息位相光栅线密度的两倍的参考平面光栅、对称设置的两个光电探测器、分别与两个光电探测器相连接的两个信号处理装置、一端与反射型柱面全息位相光栅相连接的测量杠杆、与测量杠杆的另一端相连接且与待测工件的表面相接触的触针；反射型柱面全息位相光栅并产生衍射角为θ的±1级衍射光，经过两个平面反射镜反射后入射至参考平面光栅上的同一光栅区域并分别在±θ角方向产生两组不同级次的衍射光的干涉条纹，分别由两个光电探测器接收并转换为电信号发送至信号处理装置进行处理。

主权项

1.一种用于表面形貌测量的高精度干涉型双位相光栅位移传感器，其特征在于：它包括激光器、偏振及准直装置、反射型柱面全息位相光栅、对称设置的两个平面反射镜、线密度为所述反射型柱面全息位相光栅线密度的两倍的参考平面光栅、对称设置的两个光电探测器、分别与两个光电探测器相连接的两个信号处理装置、一端与所述反射型柱面全息位相光栅相连接的测量杠杆、与所述测量杠杆的另一端相连接且与待测工件的表面可滑动地相接触的触针；所述的激光器发出的光束先经过所述偏振及准直装置转变为平面光波，再入射至所述反射型柱面全息位相光栅并产生衍射角为θ的±1级衍射光，所述的±1级衍射光分别经过所述两个平面反射镜反射后入射至所述参考平面光栅上的同一光栅区域并分别在所述参考平面光栅的±θ角方向产生两组不同级次的衍射光的干涉条纹，两组所述的干涉条纹分别由所述两个光电探测器接收并转换为电信号发送至所述信号处理装置进行处理；所述的激光器的光波长λ与所述反射型柱面全息位相光栅衍射角θ以及所述反射型柱面全息位相光栅的栅距d₁之间的关系为：d1sinθ＝λ(1)。