CN102538715A - 基于慢光材料的双频激光干涉仪直线度测量装置及测量方法 - Google Patents
基于慢光材料的双频激光干涉仪直线度测量装置及测量方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102538715A CN102538715A CN2011104482264A CN201110448226A CN102538715A CN 102538715 A CN102538715 A CN 102538715A CN 2011104482264 A CN2011104482264 A CN 2011104482264A CN 201110448226 A CN201110448226 A CN 201110448226A CN 102538715 A CN102538715 A CN 102538715A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frequency
- incident
- light
- double
- linearly polarized
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Abstract
基于慢光材料的双频激光干涉仪直线度测量装置及测量方法,涉及一种双频激光干涉仪直线度测量装置及测量方法。它是为了解决现有的双频激光干涉仪直线度的探测灵敏度较低的问题。双频激光经λ/4波片透射再经分束镜分束为两束双频入射光,其中一束经全反镜和减偏器透射后获得双频参考光并入射至光电探测器的探测面上;另一束入射经渥拉斯顿棱镜分束为线偏振光和线偏振光,并分别入射至带有慢光材料双面反射镜中的两个反射镜,原路反射后经渥拉斯顿棱镜合并获得双频反射光,再经分束镜、全反镜、减偏器透射后入射至光电探测器的探测面,并在与双频参考光会聚并产生拍频,光电探测器探测所述拍频。本发明适用于电磁感应透明技术和光谱烧孔技术。
Description
技术领域
本发明涉及双频激光干涉仪直线度测量装置。
背景技术
双频激光干涉仪不仅具有较高的测量精度,还具有较好的抗干扰能力,可以用来测量精密测角。由于光在真空中传播的速度是恒定的,而光在介质中传播的速度与介质的折射率(色散)有关,折射率越高,传播速度越慢。
目前,双频激光干涉仪测量以线值表示的直线度的装置如图1所示,双频激光干涉仪发出的双频激光经λ/4波片1后将圆偏振光变成线偏振光,经分束镜2分成两束,其中部分作为参考光入射至光电探测器7,另一束经渥拉斯顿棱镜3后被分成夹角θ角的两束线偏振光,分别射向直线度测量附件双面反射镜4的两翼,并原路返回,返回光在渥拉斯顿棱镜3处重新汇合,经分束镜2和全反镜5反射到减偏器6上,两束光在检偏器6处形成拍频,采用光电探测器7探测形成的拍频,从而获得双频激光干涉仪的直线度。由于存在直线度误差使双面反射镜由A点落下到B点,于是v1增加了2Δ光程,v2路减少了2Δ光程,从而可以计算出直线度偏差引起的双面反射镜4的下落量为:
但是该种方法的双频激光干涉仪直线度的探测灵敏度较低。
发明内容
本发明是为了解决现有的双频激光干涉仪直线度的探测灵敏度较低的问题,从而提供一种基于慢光材料的双频激光干涉仪直线度测量装置及测量方法。
基于慢光材料的双频激光干涉仪直线度测量装置,它包括λ/4波片、分束镜、渥拉斯顿棱镜、双面反射镜、全反镜、减偏器和光电探测器,它还包括三角形慢光材料,所述三角形慢光材料将双面反射镜中两个反射镜围成的区域完全填充,形成带有慢光材料双面反射镜;
双频激光干涉仪发出的双频激光入射至λ/4波片,经λ/4波片透射后获得双频线偏振光,所述双频线偏振光经分束镜分束为一号双频入射光和二号双频入射光,所述二号双频入射光射至全反镜,经全反镜反射后入射至减偏器;
一号双频入射光入射至渥拉斯顿棱镜,经渥拉斯顿棱镜分束为线偏振光v1和线偏振光v2,所述线偏振光v1和线偏振光v2之间的夹角为θ,线偏振光v1和线偏振光v2分别入射至带有慢光材料双面反射镜中的两个反射镜,经带有慢光材料双面反射镜中的两个反射镜反射后获得与线偏振光v1入射方向相反一号反射光和与线偏振光v2入射方向相反二号反射光,所述一号反射光与二号反射光入射至渥拉斯顿棱镜,经渥拉斯顿棱镜合并获得双频反射光,所述双频反射光经分束镜的反射面反射后入射至全反镜,经全反镜反射至减偏器,并在减偏器处与双频参考光会聚并产生拍频的会聚光,所述拍频的会聚光经减偏器透射后入射至光电探测器的探测面上。
三角形慢光材料的折射率为5。
采用上述装置的基于慢光材料的双频激光干涉仪直线度测量方法,
采用双频激光干涉仪发出双频激光入射至λ/4波片,然后采集光电探测器接收到的光强信号,
根据公式:
计算获得双面反射镜由A点到B点的下落量,进而获得双频激光干涉仪直线度;
公式中,Δv为双面反射镜由A点到B点的光程差,n为空气中介质的折射率。
有益效果:本发明能够有效的提高双频激光干涉仪直线度的探测灵敏度,同比于现有方法,本发明可以将双频激光干涉仪直线度的探测灵敏度提高5倍。
附图说明
图1是背景技术中的现有用于直线度测量的双频激光干涉***的结构示意图;图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一、结合图2说明本具体实施方式,基于慢光材料的双频激光干涉仪直线度测量装置,它包括λ/4波片1、分束镜2、渥拉斯顿棱镜3、双面反射镜4、全反镜5、减偏器6和光电探测器7,它还包括三角形慢光材料10,所述三角形慢光材料10将双面反射镜4中两个反射镜围成的区域完全填充,形成带有慢光材料双面反射镜;
双频激光干涉仪发出的双频激光入射至λ/4波片1,经λ/4波片1透射后获得双频线偏振光,所述双频线偏振光经分束镜2分束为一号双频入射光和二号双频入射光,所述二号双频入射光射至全反镜5,经全反镜5反射后入射至减偏器6;
一号双频入射光入射至渥拉斯顿棱镜3,经渥拉斯顿棱镜3分束为线偏振光v1和线偏振光v2,所述线偏振光v1和线偏振光v2之间的夹角为θ,线偏振光v1和线偏振光v2分别入射至带有慢光材料双面反射镜中的两个反射镜,经带有慢光材料双面反射镜中的两个反射镜反射后获得与线偏振光v1入射方向相反一号反射光和与线偏振光v2入射方向相反二号反射光,所述一号反射光与二号反射光入射至渥拉斯顿棱镜3,经渥拉斯顿棱镜3合并获得双频反射光,所述双频反射光经分束镜2的反射面反射后入射至全反镜5,经全反镜5反射至减偏器6,并在减偏器6处与双频参考光会聚并产生拍频的会聚光,所述拍频的会聚光经减偏器6透射后入射至光电探测器7的探测面上。
本发明在双面反射镜上加入一个三角形的慢光材料,如图2所示,可以提高测量的灵敏度。
直线度偏差引起的双面反射镜4的下落量为:
式中:n慢为慢光材料的折射率。
具体实施方式二、本具体实施方式与具体实施方式一所述的基于慢光材料的双频激光干涉仪直线度测量装置的区别在于,三角形慢光材料10的折射率为5。
本实施方式中慢光材料折射率为5,则双频激光干涉仪的灵敏度可以提高5倍。本发明适用于电磁感应透明技术和光谱烧孔技术。
具体实施方式三、采用具体实施方式一的基于慢光材料的双频激光干涉仪直线度测量方法,
采用双频激光干涉仪发出双频激光入射至λ/4波片1,然后采集光电探测器7接收到的光强信号,
根据公式:
计算获得双面反射镜4由A点到B点的下落量,进而获得双频激光干涉仪直线度;
公式中,Δv为双面反射镜4由A点到B点的光程差,n为空气中介质的折射率。
Claims (3)
1.基于慢光材料的双频激光干涉仪直线度测量装置,它包括λ/4波片(1)、分束镜(2)、渥拉斯顿棱镜(3)、双面反射镜(4)、全反镜(5)、减偏器(6)和光电探测器(7),其特征是:它还包括三角形慢光材料(10),所述三角形慢光材料(10)将双面反射镜(4)中两个反射镜围成的区域完全填充,形成带有慢光材料双面反射镜;
双频激光干涉仪发出的双频激光入射至λ/4波片(1),经λ/4波片(1)透射后获得双频线偏振光,所述双频线偏振光经分束镜(2)分束为一号双频入射光和二号双频入射光,所述二号双频入射光射至全反镜(5),经全反镜(5)反射后入射至减偏器(6);
一号双频入射光入射至渥拉斯顿棱镜(3),经渥拉斯顿棱镜(3)分束为线偏振光v1和线偏振光v2,所述线偏振光v1和线偏振光v2之间的夹角为θ,线偏振光v1和线偏振光v2分别入射至带有慢光材料双面反射镜中的两个反射镜,经带有慢光材料双面反射镜中的两个反射镜反射后获得与线偏振光v1入射方向相反一号反射光和与线偏振光v2入射方向相反二号反射光,所述一号反射光与二号反射光入射至渥拉斯顿棱镜(3),经渥拉斯顿棱镜(3)合并获得双频反射光,所述双频反射光经分束镜(2)的反射面反射后入射至全反镜(5),经全反镜(5)反射至减偏器(6),并在减偏器(6)处与双频参考光会聚并产生拍频的会聚光,所述拍频的会聚光经减偏器(6)透射后入射至光电探测器(7)的探测面上。
2.基于慢光材料的双频激光干涉仪直线度测量装置,其特征在于三角形慢光材料(10)的折射率为5。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011104482264A CN102538715A (zh) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | 基于慢光材料的双频激光干涉仪直线度测量装置及测量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011104482264A CN102538715A (zh) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | 基于慢光材料的双频激光干涉仪直线度测量装置及测量方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102538715A true CN102538715A (zh) | 2012-07-04 |
Family
ID=46346218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2011104482264A Pending CN102538715A (zh) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | 基于慢光材料的双频激光干涉仪直线度测量装置及测量方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102538715A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107270837A (zh) * | 2016-04-07 | 2017-10-20 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种钻机主轴偏摆测试***及方法 |
CN107991686A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-05-04 | 西安工业大学 | 红外-可见双波段光电探测***及光轴偏角测量方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101149263A (zh) * | 2007-10-30 | 2008-03-26 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于慢光效应的光学陀螺 |
CN101294848A (zh) * | 2008-05-19 | 2008-10-29 | 哈尔滨工业大学 | 基于慢光光速可控技术的傅里叶变换干涉光谱仪 |
-
2011
- 2011-12-28 CN CN2011104482264A patent/CN102538715A/zh active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101149263A (zh) * | 2007-10-30 | 2008-03-26 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于慢光效应的光学陀螺 |
CN101294848A (zh) * | 2008-05-19 | 2008-10-29 | 哈尔滨工业大学 | 基于慢光光速可控技术的傅里叶变换干涉光谱仪 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
孙长库等: "《激光测量技术》", 31 July 2001, article "-", pages: 110 * |
掌蕴东等: "高灵敏度色散型慢光干涉仪的仿真研究", 《强激光与粒子束》, vol. 22, no. 8, 31 August 2010 (2010-08-31), pages 1713 - 1715 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107270837A (zh) * | 2016-04-07 | 2017-10-20 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种钻机主轴偏摆测试***及方法 |
CN107270837B (zh) * | 2016-04-07 | 2020-05-26 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种钻机主轴偏摆测试***及方法 |
CN107991686A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-05-04 | 西安工业大学 | 红外-可见双波段光电探测***及光轴偏角测量方法 |
CN107991686B (zh) * | 2017-11-23 | 2021-06-08 | 西安工业大学 | 红外-可见双波段光电探测***及光轴偏角测量方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102176086B (zh) | 偏振光平面镜参考共光路补偿的二维光电自准直方法与装置 | |
CN102278973B (zh) | 一种超短脉冲激光测距*** | |
CN101832821B (zh) | 基于合成波长的激光波长测量方法及装置 | |
CN102564354A (zh) | 基于慢光材料的双频激光干涉仪的角度测量装置及测量方法 | |
CN102736234B (zh) | 带内源性标尺光源的中空角锥棱镜光学延迟线装置 | |
CN106969714B (zh) | 一种精确测量光纤长度的方法 | |
CN104897613B (zh) | 利用赫里奥特池测量气溶胶吸收的光热干涉装置及方法 | |
CN104964932B (zh) | 一种测量太赫兹垂直透射谱和反射谱的一体化***及应用 | |
CN209928021U (zh) | 双波长多偏振激光成像装置 | |
US8441649B2 (en) | Multi-beam interferometer displacement measuring system utilized in a large measuring range | |
CN103091681A (zh) | 基于重反射技术的调频连续波干涉仪 | |
US20230417532A1 (en) | Interferometer displacement measurement system and method | |
CN109470177B (zh) | 基于双光栅的三维角度测量方法与装置 | |
US20130152692A1 (en) | Measuring apparatus and measuring method for metallic microstructures or material properties | |
CN101556185B (zh) | 双重频移激光多普勒振动测量装置 | |
CN106019259A (zh) | 基于马赫曾德干涉仪的激光鉴频装置及鉴频方法 | |
CN111812665B (zh) | 一种集脉冲、相位一体式激光测距装置 | |
CN102538715A (zh) | 基于慢光材料的双频激光干涉仪直线度测量装置及测量方法 | |
CN210400290U (zh) | 飞秒激光器分布式干涉仪*** | |
CN106597467B (zh) | 一种基于hom干涉原理的测距仪 | |
CN104330053A (zh) | 微角度测量方法及装置 | |
CN201637492U (zh) | 一种基于合成波长的激光波长测量装置 | |
CN107121071B (zh) | 二维位移测量装置及测量方法 | |
CN100470248C (zh) | 光学延时标准具及测试光路 | |
CN103278087A (zh) | MEMS扫描2μm激光外差干涉仪光学***及其装调方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120704 |