光学干涉计量用共光路动态干涉仪光机结构设计

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1、2016年6月宇航计测技术J帆，2016第36卷第5期JoumalofAstmnauticMetr0109yaIldMe弱urementv01．36。No．5文章编号：1000一7202(2016)05—0042—05中图分类号：P111．47文献标识码：A光学干涉计量用共光路动态干涉仪光机结构设计韩冬松龚丹徐智张子星毕洲洋(防化研究院，北京102205)摘要光学干涉计量方法具有一系列独特的优点，包括非接触、非破坏、高精度和高灵敏度等，在生产和科学研究领域获得了广泛的应用。干涉仪作为检验光学系统、光学元件最准确最有效的工具之一，在光学计量方面发挥了重要作用。为了满足光

2、学系统现场检验和恶劣环境下光学元件的高精度测量和连续的动态测量，需开展光学干涉计量用共光路动态干涉仪设计研究，本文针对光学干涉计量用共光路动态干涉仪开展光机结构设计研究。关键词斐索型干涉仪干涉检测移相干涉原理移相方式mopticalandM＆llaJlics鼬mcture0f功谳hl：蛔fe]眦rforop6calh彘撇M昀跚阳咄疵HANDong—songGONGDanXUZhiZHANGZi-xingBIZhou-yang(Rese盯chInstjtuteofChemicalDefense，Beijing102205，Chi弛)Abs打actOpticalinfer

3、encemeasurementhasaseriesofparticularadv粕tage，includingnon·con·tacted，non—destlllcted，highprecisionandhighsensitivity，andithasappliedwidelyinthefieldofpID-ductionandscientificresearch．Asthemostpreciseandeffective加lolincheckingopticalsystemandcomponents，interferometerhasplayedanimponantr

4、oleinopticalme鹊uremenLTomeettllerequire—mentofopticalsystemcheckedinfieldandopticalcomponentsme鹊uredinhighprecision，continuousanddyn啪iccondition，itisnecessarytostudythedesignofdyn啪icinterferometer试thcommonpathsinopticalinferencemeasurement．Thispaperstudythestmcturedesignofdyn锄icinted．er

5、ometerwithcommonpat}Isinopticalinferencemeasurement．KeywordsFizeauintemr0H1eterInferencemeasurement蹦cipleofph嬲esh蕊nginte如rome-tnrPh鹊eshiftmodel引言近年来，随着高速数字图像传感器如cCD的发展，用于光学干涉计量的动态测量的研究成为光学计量的一大热点。目前用于光学计量的干涉仪种类较多，采用的干涉光路方式也各不相同。由于技术封锁，国内干涉仪的研究现状与国际水平还有一定的差距【lJ，这些差距主要体现在标准件的加工，探测器、激光器等关键

6、器件的性能，另外在一体化交叉研究技术与数字图像处理等方面也处于初级阶段。目前中国实际应用的干涉仪主要来源收稿日期：2016—07—13，修回日期：2016一08—31作者筒介：韩冬松(1987．03一)，男，工程师，主要研究方向：光学计量测试技术。第5期光学干涉计量用共光路动态干涉仪光机结构设计·43·于欧美国家，不仅价格昂贵，并且欧美国家对中国严格限制干涉仪的关键技术旧’。共光路动态干涉仪可在某一时刻一次获得相位分别相差900的四幅干涉图，通过这种方式可以消除气流和环境振动对测量的影响，特别适合应用于大口径、长焦距光学元件的计量校准测量，可应用于光学系统的现场计量校

7、准测试检验，或各种复杂环境的光学计量校准检验，从而被广泛应用于光学系统的计量校准检测测试领域，在光学元件与仪器的计量过程中起着不可忽视的作用’引。共光路动态干涉仪的研究将对提高我国光学元件和仪器的计量精度和效率具有非常重要的实际意义。因此研制出中国自主知识产权高精度的动态干涉仪是非常必要的。2共光路斐索型动态干涉仪原理图1是本设计的一种光路图，下面结合该图对项目总体方案进行描述。从光源LD中发出的偏振激光(振动方向与主截面成45。)经过光阑后变成平行光，进入PBS中，其中垂直振动的S偏振光被反射到反射标准镜Ml上，平行振动的P偏振光透射到反射标准镜M