一種雷射幹涉測角光路的製作方法

2023-10-04 11:22:04

一種雷射幹涉測角光路的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及幾何量計量技術，具體公開了一種雷射幹涉測角光路。包括空心角隅稜鏡、平面反射鏡組和偏振分光稜鏡，空心角隅稜鏡共有兩塊，位於同一高度；平面反射鏡組包括三塊平面反射鏡。空心角隅稜鏡保證了雷射傳播的一致性，配合反射鏡使得光路內雷射偏振態保持一致，並簡化了光路結構，克服了影響高精度幹涉測量的因素，因而保證了雷射小角度測量裝置的數據精度和穩定性。
【專利說明】一種雷射幹涉測角光路
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於幾何量計量技術，具體涉及一種雷射小角度幹涉測角光路。
【背景技術】
[0002]雷射小角度測量裝置是一種採用正弦原理，以麥可遜幹涉法測量小角度的高精度儀器，主要由正弦臂，分光鏡組，雷射幹涉系統組成。正弦臂相對中心兩側對稱安裝角隅稜鏡，兩角隅稜鏡中心距離構成了正弦臂的臂長D。當正弦臂繞迴轉中心旋轉角度Θ時，雷射幹涉系統測量光程差變化為H，與正弦臂臂長D存在的正弦關係sin0 =H/D。圖1所示雷射小角度測量裝置測角原理。國際上許多計量機構將雷射小角度測量裝置作為小角度計量的基準，用於光電自準直儀，電子水平儀等高精度小角度測角儀器的校準。
[0003]目前，國內採用的雷射小角度測量裝置的幹涉光路，常見的由分光稜鏡，全反射稜鏡，實心角隅稜鏡、λ /4玻片等組成，光學器件數量多，結構較為複雜，給雷射傳播過程帶來了一些不確定性因素，例如折射率的變化，光程的變化，偏振態的變化等，從而影響雷射小角度測角精度和穩定性的提高。本項發明中光路結構簡單，光能損失小，光偏振態保持好，安裝調整也方便，可以提高了雷射小角度裝置的測量精度。

【發明內容】

[0004]本實用新型的目的在於提供一種幹涉光路結構簡單、光能損失小、光偏振態保持好、安裝調整方便的雷射幹涉測角光路。
[0005]本實用新型的技術方案如下:
[0006]一種雷射幹涉測角光路，包括空心角隅稜鏡、平面反射鏡組和偏振分光稜鏡，所述的空心角隅稜鏡共有兩塊，第一空心角隅稜鏡和第二空心角隅稜鏡，兩者位於同一高度；所述的平面反射鏡組包括三塊平面反射鏡，第一平面反射鏡、第二平面反射鏡和第三平面反射鏡，第一平面反射鏡位於第一空心角隅稜鏡正下方，第二平面反射鏡位於第二空心角隅稜鏡的正下方，第三平面反射鏡與第一平面反射鏡位於同一水平高度，且與第一平面反射鏡平行；所述的偏振分光稜鏡位於第三平面反射鏡的正下方，且位於第二平面反射鏡的反射光路上。
[0007]在上述一種雷射幹涉測角光路中:所述的第一空心角隅稜鏡和第二空心角隅稜鏡結構相同，均是由三塊大小相同的等腰三角形反射鏡組成的四面體，所述的反射鏡表面設有金反射膜。
[0008]在上述一種雷射幹涉測角光路中:所述的組成空心角隅稜鏡的三塊反射鏡的通光口徑為25-30_，口徑大小與幹涉鏡組通光口徑相匹配。
[0009]本實用新型的有益效果在於:空心角隅稜鏡保證了雷射傳播的一致性，配合反射鏡使得光路內雷射偏振態保持一致，並簡化了光路結構，克服了影響高精度幹涉測量的因素，因而保證了雷射小角度測量裝置的數據精度和穩定性。【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為雷射幹涉測角光路示意圖；
[0011]圖中:1.第一空心角隅稜鏡；2.第二空心角隅稜鏡；3.第一平面反射鏡；4.第二平面反射鏡；5.第三平面反射鏡；6.偏振分光稜鏡。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0013]如圖1所示，雷射幹涉測角光路包括兩塊空心角隅稜鏡，分別為第一空心角隅稜鏡I和第二空心角隅稜鏡2，它們位於同一水平高度。所述的空心角隅稜鏡為一個由三塊鑲有等腰三角形微晶玻璃反射鏡組成的四面體。三塊反射鏡形狀大小相同，表面鍍有金反射膜，通光口徑為25mm，可以使正弦臂最大工作角達到5°。
[0014]雷射幹涉測角光路還包括三塊平面反射鏡，分別為第一平面反射鏡3、第二平面反射鏡4和第三平面反射鏡5。其中第一平面反射鏡3位於第一空心角隅稜鏡I正下方，與光束夾角45°安裝，且使反射光束與入射光束偏轉90°，第二平面反射鏡4位於第二空心角隅稜鏡2的正下方，與光束夾角45°安裝，且使反射光束與入射光束偏轉90°，第三平面反射鏡5與第一平面反射鏡3位於同一水平高度，且與第一平面反射鏡3平行放置。所述的第二平面反射鏡4的水平位置低於第一平面反射鏡3。
[0015]雷射幹涉測角光路還包括偏振分光稜鏡6，其位於所述的第三平面反射鏡5的正下方，且位於第二平面反射鏡4的反射光路上。
[0016]所述三塊平面反射鏡均採用微晶玻璃為基體，利用金電極濺射鍍膜工藝製成反射面，反射面平面度λ/20，λ為光波在真空中波長的長度。而且金鍍膜表面為鏡前反射面，無其他材料保護膜。
【權利要求】
1.一種雷射幹涉測角光路，包括空心角隅稜鏡、平面反射鏡組和偏振分光稜鏡(6)，所述的空心角隅稜鏡共有兩塊，第一空心角隅稜鏡(I)和第二空心角隅稜鏡(2)，兩者位於同一高度；所述的平面反射鏡組包括三塊平面反射鏡，第一平面反射鏡(3)、第二平面反射鏡(4)和第三平面反射鏡(5)，第一平面反射鏡(3)位於第一空心角隅稜鏡(I)正下方，第二平面反射鏡(4)位於第二空心角隅稜鏡(2)的正下方，第三平面反射鏡(5)與第一平面反射鏡(3)位於同一水平高度，且與第一平面反射鏡(3)平行；所述的偏振分光稜鏡(6)位於第三平面反射鏡(5)的正下方，且位於第二平面反射鏡(4)的反射光路上。
2.如權利要求1所述的一種雷射幹涉測角光路，其特徵在於:所述的第一空心角隅稜鏡(I)和第二空心角隅稜鏡(2)結構相同，均是由三塊大小相同的等腰三角形反射鏡組成的四面體，所述的反射鏡表面設有金反射膜。
3.如權利要求2所述的一種雷射幹涉測角光路，其特徵在於:所述的組成空心角隅稜鏡的三塊反射鏡的通光口徑為25-30mm，口徑大小與幹涉鏡組通光口徑相匹配。
【文檔編號】G01B11/26GK203572450SQ201320632751
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年10月14日 優先權日:2013年10月14日
【發明者】劉勇, 王東偉, 霍曉飛, 陳曉暉, 賀燕 申請人:北京航天計量測試技術研究所, 中國運載火箭技術研究院