专利名称：一种大口径相移干涉仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光学检测仪器，尤其是一种相移干涉仪。
背景技术：
专利号为93111560. 4，公告号为CN1038781C的中国发明专利公开了一种“高精度大孔径移相式数字平面干涉仪”。它主要包括菲索型干涉仪、激光器、图像采集系统、移相器、驱动源和计算机、打印机等。菲索型干涉仪为立式结构，校正仪器系统误差的基准平面为液面；移相器位于菲索型干涉仪中参考平面镜的底部，由三个压电陶瓷晶体组成，它 由驱动源驱动托住参考平面镜一起位移。在干涉仪中的参考平面镜的下方有一多功能工作台。该工作台包括自平衡支撑台、旋转盘、丝杆传动机构和水平调节机构。它提供了一种在一般的工作环境下能采用液面作为校正仪器系统误差的绝对基准，能自动校正移相器的非线性位移误差以及能使检测孔径扩展到直径500毫米的高精度大孔径移相式数字平面干涉仪。该干涉仪存在的问题是，由于它是采用了机械相移的方式，即用移相器中的压电陶瓷晶体推动参考平面镜位移实现相位位移，其准确性低，因此降低了测量的精度。并且其结构比较复杂，制造成本势必较高。
发明内容本实用新型的目的是克服的上述现有技术的缺陷，而提供一种结构简单的非机械相移方式的大口径相移干涉仪，而采用改变波长相移方式进行光学零件的面形高精度检测。为了实现上述的目的，可以采用以下的技术方案本方案的大口径相移干涉仪包括—激光器�？椋眉す馄髂？榈氖涑鼋涌诜直鹩肜┦劢瓜低场⒆贾毕低�、成像系统和标准镜依次连接，其中的激光器�？槭且桓霾ǔた傻餍臣す馄鳎涣硗饣拱ㄒ煌枷癫杉低澈鸵患扑慊黄渲械耐枷癫杉低车氖淙虢涌谟胱贾毕低车氖涑鼋涌谙嗔樱涫涑鼋涌谟爰扑慊氖淙虢涌谙嗔樱患扑慊氖涑鼋涌谟氩ǔた傻餍臣す馄鞯氖淙虢涌谙嗔�。为了实现上述的目的，也可以采用以下的第二种技术方案本方案的大口径相移干涉仪包括—激光器�？椋眉す馄髂？榈氖涑鼋涌诜直鹩肜┦劢瓜低�、准直系统、成像系统和标准镜依次连接，其中的激光器�？榘ㄒ豢傻餍臣す馄骱鸵患す夤庠纯刂破鳎涣硗饣拱ㄒ煌枷癫杉低澈鸵患扑慊黄渲械耐枷癫杉低车氖淙虢涌谟胱贾毕低车氖涑鼋涌谙嗔樱涫涑鼋涌谟爰扑慊氖淙虢涌谙嗔樱患扑慊氖涑鼋涌谟爰す夤庠纯刂破鞯氖淙虢涌谙嗔樱す夤庠纯刂破鞯氖涑鼋涌谟肟傻餍臣す馄鞯氖淙虢涌谙嗔�。检测光学零件的面形时，假设波长可调谐激光器的干涉腔长度为A，中心波长为λ。，采用m步移相，总相位变化量为β，则每步的相位变化量为π/m ;则可以用下列公式算出每次相位变化所需要改变的波长增量△λ:Δ λ = β ( λ。)2/4 π A然后将波长可调谐激光器以该波长增量Λ λ变化m次，完成整个的相移过程；在每个相位变化时的干涉条纹被相移分析软件记录后，通过计算机用相移算法计算出波前的数据，从而完成光学零件的面形检测。本实用新型的优点是摒除了结构复杂、精确度较低的机械相移方式，而采用改变可调谐激光器波长的方式，对其相位进行多次的系列移动，进一步通过相移分析软件记录，以及通过计算机用相移算法计算出波前的数据，从而实现对大口径的光学零件面形之高精度检测。为了使本实用新型便于理解和更加清晰，下面通过附图和实施例对其作进一步说明。
图I是本实用新型的大口径相移干涉仪实施例I的结构方框示意图。图2是本实用新型的大口径相移干涉仪实施例2的结构方框示意图。
具体实施方式
实施例I,参看图I。本实施例的大口径相移干涉仪包括一激光器�？镮，该激光器�？镮的输出接口分别与扩束聚焦系统2、准直系统3、成像系统4和标准镜5依次连接，其中的激光器�？镮是一个波长可调谐激光器；另外还包括一图像采集系统7和一计算机8 ；其中的图像采集系统7的输入接口与准直系统3的输出接口相连接，其输出接口与计算机8的输入接口相连接；计算机8的输出接口与波长可调谐激光器I的输入接口相连接。在本实施例的干涉仪工作时，操作者给计算机8分次输入每次相位变化所需要改变的波长增量△ λ，安装在计算机8中的相移分析软件给波长可调谐激光器I发出指令，于是波长可调谐激光器I发射出激光光束，该激光光束通过扩束聚焦系统2、准直系统3和成像系统4后，在标准镜5和被测镜6间形成干涉�。缮娉〔母缮嫣跷票煌枷癫杉低�7采集后，传递至计算机8中。波长可调谐激光器I按时间序列阶梯式改变射出的激光的波长，使干涉条纹产生常量的叠加相位，再由计算机8中的分析软件采集、计算和分析后，输出被测光学零件表面的原始波前数据，完成检测任务。实施例2，参看图2。本实施例的大口径相移干涉仪包括一激光器�？�9，该激光器模块9的输出接口分别与扩束聚焦系统2、准直系统3、成像系统4和标准镜5依次连接，其中的激光器�？�9包括一可调谐激光器91和一激光光源控制器92 ;另外还包括一图像采集系统7和一计算机8 ;其中的图像采集系统7的输入接口与准直系统3的输出接口相连接，其输出接口与计算机8的输入接口相连接；计算机8的输出接口与激光光源控制器92的输入接口相连接，激光光源控制器92的输出接口与可调谐激光器91的输入接口相连接。本实施例与实施例I的区别仅在于其激光器�？�9包括一可调谐激光器91和一激光光源控制器92，以代替实施例I中的波长可调谐激光器I。由激光光源控制器92驱动可调谐激光器91发射的激光光束。激光光源控制器92可以通过控制可调谐激光器91的驱动电压来实现对可调谐激光器91的输出波长的控制。该电压一波长变化曲线关系是一个近似的线性关系。为了提高检测的精度，需要对电压进行精细的调节，并且对电压一波长曲线进行校正。具体来说，可以首先用光谱仪测量出可调谐激光器91的电压一波长曲线，再根据中心波长λ。用上述的公式计算出每次相位变化时的激光输出波长，然后根据电压一波长曲线找出各个波长输出时的驱动电压，在计算机8中的相移分析软件发出相移指令时，激光光源控制器92即按照该驱动电压，并按照时间序列驱动可调谐激光器91输出各个特定波长的激光束，使干射条纹产生预定的常量相移增量，实现了干涉条纹的相移过程。以上仅为本实用新型之较佳实施例，但其并不限制本实用新型的实施范围，即不偏离本实用新型的权利要求所作之等同变化与修饰，仍应属于本实用新型之保护范围。·
权利要求1.一种大口径相移干涉仪，其特征是包括一激光器�？椋眉す馄髂？榈氖涑鼋涌诜直鹩肜┦劢瓜低�、准直系统、成像系统和标准镜依次连接，其中的激光器�？槭且桓霾ǔた傻餍臣す馄鳎涣硗饣拱ㄒ煌枷癫杉低澈鸵患扑慊黄渲械耐枷癫杉低车氖淙虢涌谟胱贾毕低车氖涑鼋涌谙嗔樱涫涑鼋涌谟爰扑慊氖淙虢涌谙嗔樱患扑慊氖涑鼋涌谟氩ǔた傻餍臣す馄鞯氖淙虢涌谙嗔印�
2.一种大口径相移干涉仪，其特征是包括一激光器�？椋眉す馄髂？榈氖涑鼋涌诜直鹩肜┦劢瓜低�、准直系统、成像系统和标准镜依次连接，其中的激光器�？榘ㄒ豢傻餍臣す馄骱鸵患す夤庠纯刂破鳎涣硗饣拱ㄒ煌枷癫杉低澈鸵患扑慊黄渲械耐枷癫杉低车氖淙虢涌谟胱贾毕低车氖涑鼋涌谙嗔樱涫涑鼋涌谟爰扑慊氖淙虢涌谙嗔樱患扑慊氖涑鼋涌谟爰す夤庠纯刂破鞯氖淙虢涌谙嗔樱す夤庠纯刂破鞯氖涑鼋涌谟肟傻餍臣す馄鞯氖淙虢涌谙嗔�。
专利摘要本实用新型公开了一种大口径相移干涉仪，旨在解决现有技术用机械式移相的方式，从而检测精度较差和结构复杂的不足。它包括一激光器�？椋眉す馄髂？榈氖涑鼋涌诜直鹩肜┦劢瓜低�、准直系统、成像系统和标准镜依次连接，其中的激光器�？槭且桓霾ǔた傻餍臣す馄鳎涣硗饣拱ㄒ煌枷癫杉低澈鸵患扑慊黄渲械耐枷癫杉低车氖淙虢涌谟胱贾毕低车氖涑鼋涌谙嗔樱涫涑鼋涌谟爰扑慊氖淙虢涌谙嗔樱患扑慊氖涑鼋涌谟氩ǔた傻餍臣す馄鞯氖淙虢涌谙嗔�。它是采用改变波长相移方式对光学零件的面形进行高精度检测。
文档编号G01B11/30GK202692937SQ20122030274
公开日2013年1月23日 申请日期2012年6月26日 优先权日2012年6月26日
发明者毛卫平 申请人:东莞市兰光光学科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
