[发明专利]反射式相位正交单频激光干涉测量装置及测量方法

摘要

本发明涉及一种反射式相位正交单频激光干涉测量装置及测量方法,由单频激光源提供线45°偏振光，经起偏器后入射偏振分光棱镜并均匀分束，分束后的P光和S光空间位置平行出射，经1/4波片后分别投射至测量平面镜和参考平面镜返回，再次经过1/4波片后经偏振分光镜合光出射。出射合束光经半透半反镜均匀分束，其透射光经检偏器后由光电探测器接收产生干涉信号VI；其反射光经四分之一波片后再经检波器由光电探测器接收信号产生干涉信号VQ。利用偏振分光棱镜形成空间距离可调的平衡式参考光和测量光，极大抑制环境噪声，提高测量精度；通过调整起偏器的方位角，用于信号处理阶段的非线性误差修正，提高测量精度。

主权项

1.一种反射式相位正交单频激光干涉测量装置，其特征在于，包括单频激光源，起偏器，偏振分光棱镜，第一1/4波片，参考反射镜，测量反射镜，半透半反分光棱镜，第一检偏器，第一光电探测器，第二1/4波片，第二检偏器，第二光电探测器和干涉信号处理单元；/n偏振分光棱镜由两块结构大小相同的直角棱镜直角面粘合而成，两个直角棱镜的斜边分别为面A和面B，偏振分光棱镜的第三个面为面C，在粘合面D镀有一层偏振分光膜；/n单频激光源发出的线45°偏振光，经起偏器后从偏振分光棱镜的面A入射，其中P分量透过偏振分光面D后经面B反射后从面C出射，其中S分量先后经偏振分光面D和面A反射后从C面出射，从面C出射的P光与S光空间平行；/n经偏振分光棱镜分束后的P光和S光，经过方位角为45°的第一1/4波片后成为两束正交的圆偏振光，分别经测量反射镜和参考反射镜反射后，原路返回再次经过第一1/4波片偏振态改变90°，测量光P光变为S光，而参考光S光变为P光，从偏振分光棱镜的C面入射后经偏振分光面D合束，从偏振分光棱镜的B面出射；/n合束后的出射光垂直入射并通过半透半反分光棱镜，透射光经第一检偏器和第一光电探测器获得干涉信号V_I，反射光经过方位角为0°的第二1/4波片后经第二检偏器和第二光电探测器成为干涉信号V_Q，两个正交的干涉信号V_I和V_Q送干涉信号处理单元。/n