[实用新型]基于光学劈尖干涉的纳米分辨率位移测量装置

摘要

基于光学劈尖干涉的纳米分辨率位移测量装置，包括为测量装置提供稳定的单色相干光源的激光器，激光器的输出激光以45度角对准分光装置的分光面，输出激光经的分光装置分成位于分光面两侧的第一光路和第二光路，第一光路与第二光路均垂直于的输出激光，第一光路对准劈尖干涉装置的玻璃劈尖；劈尖干涉装置的玻璃劈尖连接被测物体，待测物体放置在一个通过电压的变化来控制位移量的变化的位移平台上，位移平台连接稳压电源；第一光路的激光通过劈尖干涉装置在玻璃劈尖的上表面会形成干涉条纹，接着将干涉图像通过分光装置、第二光路传送至光学成像系统从而获得完整的激光干涉图像；光学成像系统的输出端连接数据处理系统。

主权项

1.基于光学劈尖干涉的纳米分辨率位移测量装置，其特征在于：包括为测量装置提供稳定的单色相干光源的激光器(1)，激光器(1)的输出激光以45度角对准分光装置(4)的分光面，所述的输出激光经所述的分光装置(4)分成位于分光面两侧的第一光路(41)和第二光路(42)，第一光路(41)与第二光路(42)均垂直于所述的输出激光，第一光路(41)对准劈尖干涉装置的玻璃劈尖；劈尖干涉装置(2)的玻璃劈尖连接被测物体(3)，待测物体(3)放置在一个通过电压的变化来控制位移量的变化的位移平台上，位移平台连接稳压电源；第一光路(41)的激光通过劈尖干涉装置在玻璃劈尖的上表面会形成干涉条纹，接着将干涉图像通过分光装置(4)、第二光路(42)传送至光学成像系统(5)从而获得完整的激光干涉图像；光学成像系统(5)的输出端连接数据处理系统(6)；数据处理系统(6)根据微位移测量模型计算被侧物体的微量位移，所述的微位移测量模型具体是：其中，I_inter为干涉强度，I_R1为反射光的光强，λ为入射光波长，n为介质折射率，d_k为第k级干涉条纹对应位置介质上下界面之间的厚度，L为玻璃劈尖长度，△l为介质上表面第k级干涉条纹将向前移动的距离；通过测得干涉强度I_inter、反射光光强I_R1与介质上表面第k级干涉条纹将向前移动的距离，确定介质的折射率n从而确定了微位移测量模型，便可通过干涉条纹的宽度由几何关系计算出，从而确定微位移量。