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专利号: 2016105890390
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于相位调制的双激光单频干涉纳米位移测量装置,其特征在于:

包括单频激光器(1)、第一分光镜(2)、第二分光镜(3)、第三分光镜(4)、第四分光镜(5)、电光相位调制器(6)、高压放大器(7)、信号发生器(8)、参考角锥棱镜(9)、测量角锥棱镜(10)、第一光电探测器(11)和第二光电探测器(12);

单频激光器(1)输出波长为λ的线偏振光射向第一分光镜(2)发生透射和反射,第一分光镜(2)的透射输出光束射向第二分光镜(3)发生透射和反射;

第二分光镜(3)的反射输出光束经电光相位调制器(6)调制后射向参考角锥棱镜(9),经参考角锥棱镜(9)反射后的反射光束射向第四分光镜(5)发生透射和反射,第四分光镜(5)的反射输出光束与第一分光镜(2)的反射输出光束在第三分光镜(4)处汇合形成参考干涉信号,并由第一光电探测器(11)接收;

第二分光镜(3)的透射输出光束射向测量角锥棱镜(10),经测量角锥棱镜(10)反射的光束与第四分光镜(5)的透射输出光束在第二分光镜(3)处汇合形成测量干涉信号,并由第二光电探测器(12)接收。

2.根据权利要求1所述的一种基于相位调制的双激光单频干涉纳米位移测量装置,其特征在于:所述的电光相位调制器(6)是置于第二分光镜(3)和参考角锥棱镜(9)之间,调制的是射向参考角锥棱镜(9)的第二分光镜(3)反射输出光束。

3.根据权利要求1所述的一种基于相位调制的双激光单频干涉纳米位移测量装置,其特征在于:所述的电光相位调制器(6)经高压放大器(7)与信号发生器(8)连接,信号发生器(8)输出的锯齿波电压经高压放大器(7)放大后施加于电光相位调制器(6)。

4.根据权利要求1~3任一所述的一种基于相位调制的双激光单频干涉纳米位移测量装置,其特征在于:所述的电光相位调制器(6)是将激光单频干涉仪的直流干涉信号调制为交流干涉信号。

5.应用于权利要求1~4任一所述装置的一种基于相位调制的双激光单频干涉纳米位移测量方法,其特征在于:(1)单频激光器输出波长为λ的线偏振光,射向主要由第一分光镜(2)、第二分光镜(3)、参考角锥棱镜(9)、第三分光镜(4)、第四分光镜(5)组成的参考激光单频干涉仪和主要由第二分光镜(3)、参考角锥棱镜(9)、测量角锥棱镜(10)组成的测量激光单频干涉仪,分别形成参考干涉信号和测量干涉信号,分别由两个光电探测器接收;

(2)信号发生器输出周期性的锯齿波电压信号经高压放大器放大后施加到电光相位调制器中,电光相位调制器调制射向参考角锥棱镜(9)的光束相位,将参考激光单频干涉仪和测量激光单频干涉仪的直流干涉信号均调制为交流干涉信号;

(3)测量角锥棱镜(10)运动时,通过两个光电探测器检测获得的信号计算得到被测位移ΔL。

6.根据权利要求5所述的一种基于相位调制的双激光单频干涉纳米位移测量方法,其特征在于:所述步骤(3)通过检测测量干涉信号和参考干涉信号相位差的变化量 再采用以下公式得到被测位移ΔL为:

至此求出测量角锥棱镜的运动位移。