[发明专利]长行程、高精度测量的光栅位移测量系统

摘要

本发明公开了一种长行程、高精度测量的光栅位移测量系统，包括：三个高刻线密度光栅，所述三个高刻线密度光栅呈“品”字形布设形成测量光栅，位于上侧的所述高刻线密度光栅的左端承载于位于左侧的所述高刻线密度光栅的右端，右端承载于位于右侧的所述高刻线密度光栅的左端，且每两个所述高刻线密度光栅的重叠部分中，槽与槽相对应，脊与脊相对应。本发明是一种体积小，易于安装，用于精密加工领域工作台位移测量可以大大降低对环境的控制成本，提升系统性能。

主权项

1.一种长行程、高精度测量的光栅位移测量系统，其特征在于，包括：三个高刻线密度光栅，所述高刻线密度光栅呈“品”字形布设形成测量光栅，位于上侧的所述高刻线密度光栅的左端承载于位于左侧的所述高刻线密度光栅的右端，右端承载于位于右侧的所述高刻线密度光栅的左端，且每两个所述高刻线密度光栅的重叠部分中，槽与槽相对应，脊与脊相对应；还包括读数头，所述读数头的正交偏振的双频激光在所述读数头内部经过处理后，变为右旋圆偏振光及左旋圆偏振光，并以利特罗角入射到所述测量光栅，当测量光栅沿光栅矢量方向移动时，携带位移信息的衍射光按原路返回，并经两个接收器接收；所述读数头包括双频激光器、分束棱镜、90°折转镜、两偏振分光棱镜、四个四分之一波片，两平面反射镜、两接收器，双频激光器发出的正交偏振的双频激光被分束棱镜和90°折转镜分为两束光，分别入射到两偏振分光棱镜，入射到两偏振分光棱镜的光线被两偏振分光棱镜分束，其中P光透射，S光反射，经过四个四分之一波片后P光变为右旋圆偏振光，S光变为左旋圆偏振光，右旋和左旋圆偏振光分别经过两平面反射镜反射后，以利特罗角入射到测量光栅上，当测量光栅沿光栅矢量方向移动时，携带位移信息的衍射光按原路返回，分别经过四分之一波片后，右旋圆偏振光变为S光，经过两偏振分光棱镜反射，左旋圆偏振光变为P光，经过两偏振分光棱镜透射，最终重合在两偏振分光棱镜的出射面，经两个接收器接收；双频激光器发出的正交偏振的双频激光被分束棱镜和90°折转镜分为平行的两束光，分别入射到两偏振分光棱镜；在一偏振分光棱镜的透射方向和反射方向分别固定两块四分之一波片，同样，在另一偏振分光棱镜的透射方向和反射也分别固定两块四分之一波片。