CN112097648A - 光栅位移测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光栅位移测量方法，包括：S1、通过光源发出线偏振光，经准直后出射到光学结构上；S2、通过光学结构将线偏振光垂直入射到测量光栅的表面，并将衍射后产生携带测量信息的±1级衍射光入射至两组分束结构；S3、通过两组分束结构对±1级衍射光进行分束，产生相位为0°、90°、180°、270°的四路干涉信号传输到光电接收模块；S4、通过光电接收模块接收四路干涉信号，在进行光电转换后传输到信号处理系统；S5、通过信号处理系统用于对四路干涉信号进行相移计算，获得测量光栅的位移量。本发明将零差干涉与转向干涉方法相结合，优化读数头中的结构，运用此测量方法能够使光栅位移测量装置的结构更加紧凑、电子元件集中、扩展性强。

Description

光栅位移测量方法

技术领域

本发明涉及精密位移测量技术领域，特别涉及一种基于衍射光束转向干涉的光栅位移测量方法。

背景技术

光栅位移测量系统以光栅作为量尺，以光栅的栅距为测量基准，相比于激光测量技术，光栅测量对环境变化的敏感度低，而且光束入射到光栅上会覆盖数量很多的刻槽，起到了平均的作用。光栅位移测量系统读数头的结构简单紧凑，光栅和读数头之间的距离很小，并且不会随着待测距离的增加而增加，这就大大降低了环境对系统测量精度的影响，降低了测量成本。随着光栅制造水平的提高，光栅位移测量系统的测量精度和测量分辨力也逐渐提高，应用范围也越来越广。

外差干涉探测技术是当前光栅干涉测量领域中最为常用的信号探测与处理技术。外差干涉探测技术中的解调光为频率偏移的源激光，在对携带有距离信息的测量光进行解调后，解调信号的频率为源激光的频率偏移值，属于交流信号分量。这有效避免了环境光干扰或激光器功率漂移等直流或低频信号分量对于测量结果的影响，提高了信号噪声比。但外差干涉探测技术对激光光源及接收器要求高，无法采用体积尺寸更小的电学元件及光学元件，不适用于集成化设计。

发明内容

本发明旨在克服现有技术存在的缺陷，采用以下技术方案：

本发明提供一种光栅位移测量方法，包括如下步骤：

S1、将光源发出的线偏振光垂直入射到测量光栅的表面，并将衍射后产生携带测量信息的±1级衍射光入射至两组分束结构；

S2、通过两组分束结构对±1级衍射光进行分束，产生相位为0°、90°、180°、270°的四路干涉信号传输到光电接收模块；

S3、通过光电接收模块接收四路干涉信号，在进行光电转换后传输到信号处理系统；

S4、通过信号处理系统用于对四路干涉信号进行相移计算，获得测量光栅的位移量。

优选地，步骤S1具体包括如下步骤：

S110、线偏振光经反射镜反射垂直入射到测量光栅的表面，衍射产生的±1级衍射光经转折元件转折后相互平行并垂直入射到第一偏振分束棱镜，分别经第一偏振分束棱镜分束成S偏振光和P偏振光；

S120、±1级衍射光经第一偏振分束棱镜分束后的S偏振光分别经第一偏振分束棱镜反射到第一1/4波片变为左旋偏振光，并入射到折转棱镜进行转向，使其回到第一1/4波片变为P偏振光，分别经第一偏振分束棱镜透射入射到两组分束结构中；±1级衍射光经第一偏振分束棱镜分束后的P偏振光分别经第一偏振分束棱镜透射至第二1/4波片变为右旋偏振光，并经反射元件反射回第二1/4波片变为S偏振光，分别经第一偏振分束棱镜反射入射到两组分束结构中。

优选地，转折元件为透镜或折转镜对。

优选地，反射元件为设置在第二1/4波片出射方向上的平面反射镜或镀制在第二1/4波片表面的反射膜。

优选地，两组分束结构分别为第一组分束结构和第二组分束结构，第一组分束结构包括第三1/4波片和第二偏振分束棱镜，第二组分束结构包括1/2波片和第三偏振分束棱镜；其中，

入射到第一组分束结构的±1级衍射光被第三1/4波片转为圆偏振光，并入射到第二偏振分束棱镜，经第二偏振分束棱镜分束后产生相位为90°和270°的两束干涉信号；

入射到第二组分束结构的±1级衍射光被1/2波片的±1级衍射光旋转45°入射到第三偏振分束棱镜，经第三偏振分束棱镜分束后产生相位为0°、180°的两路干涉信号。

优选地，光电接收模块包括第一光电二极管、第二光电二极管、第三光电二极管和第四光电二极管，第一光电二极管和第二光电二极管用于接收相位为90°和270°的两束干涉信号，第三光电二极管和第四光电二极管用于相位为0°、180°的两路干涉信号。

优选地，光源为激光器或激光二极管。

优选地，光源发出的线偏振光的偏振态方向与竖直方向成45°。

优选地，在转折元件为折转镜对时，步骤S110如下：

线偏振光经反射镜反射垂直入射到测量光栅的表面，衍射产生的±1级衍射光经折转镜对空间位置发生平移后以衍射出射角度再次入射到测量光栅的表面，两束新的衍射光垂直从测量光栅的表面出射，垂直入射到偏振分束棱镜。

与现有技术相比，本发明将零差干涉与转向干涉方法相结合，优化读数头中的结构，运用此测量方法能够使光栅位移测量装置的结构更加紧凑、电子元件集中、扩展性强。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的光栅位移测量装置的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的转向干涉测量读数头的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的0°和180°两路干涉信号的产生原理示意图；

图4是根据本发明一个实施例的90°和270°两束干涉信号的产生原理示意图；

图5是根据本发明另一个实施例的转向干涉测量读数头的结构示意图。

图6是根据本发明一个实施例的光栅位移测量方法的流程示意图。

其中的附图标记包括：转向干涉测量读数头1、光源101、反射镜102、透镜103、第一偏振分束棱镜104、折转棱镜105、第一1/4波片106、第二1/4波片107、第三1/4波片108、第二偏振分束棱镜109、1/2波片110、第三偏振分束棱镜111、第一光电二极管112、第二光电二极管113、第三光电二极管114、第四光电二极管115、平面反射镜116、第一折转镜117、第二折转镜118、第一反射棱镜119、第二反射棱镜120、信号处理系统2、测量光栅3。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。

本发明提供的光栅位移测量方法，是将测量光栅固定在被测物体上，作为位移测量的标尺，当测量光栅随被测物体移动时，通过对测量光栅的位移测量实现对被测物体的位移测量。

由于本发明采用零差干涉与转向干涉方法相结合，因此测量光栅为高刻线密度的全息光栅。

本发明提供的光栅位移测量方法基于光栅位移测量装置实现，为了便于理解光栅位移测量方法，先对光栅位移测量装置展开说明。

图1示出了根据本发明一个实施例的光栅位移测量装置的结构。

如图1所示，本发明实施例提供的光栅位移测量装置，包括：转向干涉测量读数头1和信号处理系统2，转向干涉测量读数头1用于发出线偏振光，入射到测量光栅3的表面发生衍射，当测量光栅3沿光栅矢量方向运动时，携带测量信息的-1级衍射光和+1级衍射光回到转向干涉测量读数头1中，利用偏振光路及波片相位延迟技术获得相位差依次为90°的四路干涉信号，再经光电转换后获得四路相位差为90°的正弦电信号，传送至信号处理系统2，信号处理系统2对四路相位差为90°的正弦电信号进行相移计算，实现零差光栅位移测量，得到测量光栅的位移量。

图2示出了根据本发明一个实施例的转向干涉测量读数头的结构。

如图2所示，转向干涉测量读数头1包括光源101、光学结构、两组分束结构和光电接收模块，光源101用于发出线偏振光，线偏振光的偏振态方向在图2中的坐标系下与Y轴成45°，线偏振光经准直镜准直后出射到光学结构中。

光学结构用于将线偏振光垂直入射到测量光栅3的表面，并将衍射后产生携带测量信息的+1级衍射光和-1级衍射光入射至两组分束结构，在图2中的坐标系下测量光栅3沿X轴移动。

在本发明的具体示例中，光学结构包括反射镜102、折转元件、反射元件、第一偏振分束棱镜104、折转棱镜105、第一1/4波片106和第二1/4波片107。

线偏振光经反射镜102、折转元件垂直入射到测量光栅3的表面，衍射产生的+1级衍射光和-1级衍射光经转折元件转折后相互平行并垂直入射到第一偏振分束棱镜104，经第一偏振分束棱镜104分别分束成S偏振光和P偏振光；+1级衍射光和-1级衍射光分束后的S偏振光反射到第一1/4波片106变为左旋偏振光，并入射到折转棱镜105进行转向，使其回到第一1/4波片变106为P偏振光，经第一偏振分束棱镜104透射入射到一组分束结构；+1级衍射光和-1级衍射光分束后的P偏振光经第一偏振分束棱镜104透射至第二1/4波片107变为右旋偏振光，并经反射元件反射回第二1/4波片107变为S偏振光，经第一偏振分束棱镜104反射入射到另一组分束结构，两组分束结构分别对接收到的+1级衍射光和-1级衍射光进行分束，产生相位差为90°的四路干涉信号，即相位分别为0°、90°、180°、270°的四路干涉信号；光电接收模块用于接收四路干涉信号，在光电转换后传输到信号处理系统；信号处理系统2对四路干涉信号进行相移计算，得到测量光栅的位移量。

在本发明的一个示例中，折转元件为透镜103，反射元件为设置在第二1/4波片107出射方向上的平面反射镜或镀制在第二1/4波片表面的反射膜，图2示出了反射元件为平面反射镜116的情况。

在本发明的另一个示例中，两组分束结构分别为第一组分束结构和第二组分束结构，第一组分束结构包括第三1/4波片110、第二偏振分束棱镜111和第一反射棱镜119，第二组分束结构包括1/2波片112、第三偏振分束棱镜113和第二反射棱镜120。

在本发明的一些示例中，光电接收模块包括第一光电二极管114、第二光电二极管115、第三光电二极管116和第四光电二极管117，第一光电二极管114和第二光电二极管115用于接收相位为90°、270°的两路干涉信号，第三光电二极管116和第四光电二极管117用于接收相位为0°、180°的两路干涉信号。

图3示出了根据本发明一个实施例的0°和180°两路干涉信号的产生原理。

如图3所示，+1级衍射光经第一偏振分束棱镜104分束，分束后S偏振光经第一偏振分束棱镜104反射到第一1/4波片106，经第一1/4波片106变为左旋偏振光入射到折转棱镜105，经折转棱镜105两次反射转向后再次经过第一1/4波片106变为P偏振光，经第一偏振分束棱镜104透射，入射到1/2波片110。

-1级衍射光经第一偏振分束棱镜104分束，分束后P偏振光经第一偏振分束棱镜104透射到第二1/4波片107，经第二1/4波片107变为右旋偏振光，经平面反射镜116反射后回到第二1/4波片107变为S偏振光，经第一偏振分束棱镜104反射，入射到1/2波片110。

从偏振分束棱镜205出射的-1、+1级衍射光经1/2波片110旋转45°入射到第三偏振分束棱镜113，经第三偏振分束棱镜113分束后产生相位差0和180°的两路干涉信号，一路干涉信号经第三偏振分束棱镜113透射到第三光电二极管114，另一路干涉信号经第三偏振分束棱镜113反射至第二反射棱镜120，再第二反射棱镜120反射至第四光电二极管115。

图4示出了根据本发明一个实施例的90°和270°两束干涉信号的产生原理。

如图4所示，-1级衍射光经第一偏振分束棱镜104分束，分束后S偏振光经第一偏振分束棱镜104反射到第一1/4波片106，经第一1/4波片106变为左旋偏振光入射到折转棱镜105，经折转棱镜105的两次反射转向后再回到第一1/4波片106变为P偏振光，经第一偏振分束棱镜104透射，入射到第三1/4波片108。

+1级衍射光经第一偏振分束棱镜104分束，分束后P偏振光经第一偏振分束棱镜104透射到第二1/4波片107，经第二1/4波片107变为右旋偏振光，经平面反射镜116反射回第二1/4波片107变为S偏振光，经第一偏振分束棱镜104反射，入射到第三1/4波片108。

从第一偏振分束棱镜104出射的-1、+1级衍射光经第三1/4波片108后与入射到第二组分束结构的两路干涉信号相比产生90°的相位差并转为圆偏振光，入射到第二偏振分束棱镜111，经第二偏振分束棱镜111分束后产生相位差0和180°的两路干涉信号，加上第三1/4波片108带来的90°相位差，产生90°和270°的两束干涉信号，一路干涉信号经第二偏振分束棱镜111透射到第一光电二极管112，另一路干涉信号经第二偏振分束棱镜111反射至第一反射棱镜119，再经第一反射棱镜119反射至第二光电二极管113。

第一光电二极管114、第二光电二极管115、第三光电二极管116和第四光电二极管117在接收到相位分别为90°、270°、0°、180°的四路干涉信号后，对四路干涉信号进行光电转换，将四路干涉信号转换为四路相位差为90°的正弦电信号，并发送至信号处理系统2，信号处理系统2对四路相位分别为0°、90°、180°、270°的正弦电信号进行相移计算，实现零差光栅位移测量，得到测量光栅的位移量。

在本发明的另一个实施例中，将作为折转元件的透镜103替换为一对折转镜，如图5所示，折转元件包括第一折转镜117和第二折转镜118，+1级衍射光经过第一折转镜117后和-1级衍射光经过第二折转镜118后空间位置发生平移，以衍射出射角度再次入射测量光栅3的表面，两束新的衍射光垂直从测量光栅3的表面出射，垂直入射到第一偏振分束棱镜104。

由于光源101发出的线偏振光分别两次入射测量光栅3的表面，在保持原测量方法的同时可以实现四倍的光学细分。

上述内容详细说明了光栅位移测量装置的结构及其测量原理，利用光栅位移测量装置对光栅进行位移测量的方法如下。

图6示出了根据本发明一个实施例的光栅位移测量方法的流程。

如图6所示，本发明实施例提供的光栅位移测量方法，包括如下步骤：

S1、通过光源发出线偏振光，经准直后出射到光学结构上。

光源可以为激光器或激光二极管，激光器或激光二极管，发出的线偏振光的偏振态方向与竖直方向成45°。

S2、通过光学结构将线偏振光垂直入射到测量光栅的表面，并将衍射后产生携带测量信息的±1级衍射光入射至两组分束结构。

光学结构包括反射镜、折转元件、反射元件、第一偏振分束棱镜、折转棱镜、第一1/4波片和第二1/4波片。

结合光学结构的具体结构，步骤S2具体包括如下步骤：

S210、线偏振光经反射镜反射垂直入射到测量光栅的表面，衍射产生的±1级衍射光经转折元件转折后相互平行并垂直入射到第一偏振分束棱镜，分别经第一偏振分束棱镜分束成S偏振光和P偏振光。

在本发明的一些实施例中，转折元件为透镜或折转镜对，反射元件为设置在第二1/4波片出射方向上的平面反射镜或镀制在第二1/4波片表面的反射膜。

S220、±1级衍射光经第一偏振分束棱镜分束后的S偏振光分别经第一偏振分束棱镜反射到第一1/4波片变为左旋偏振光，并入射到折转棱镜进行转向，使其回到第一1/4波片变为P偏振光，分别经第一偏振分束棱镜透射入射到两组分束结构中；±1级衍射光经第一偏振分束棱镜分束后的P偏振光分别经第一偏振分束棱镜透射至第二1/4波片变为右旋偏振光，并经反射元件反射回第二1/4波片变为S偏振光，分别经第一偏振分束棱镜反射入射到两组分束结构中。

在本发明的一个示例中，两组分束结构分别为第一组分束结构和第二组分束结构，第一组分束结构包括第三1/4波片、第二偏振分束棱镜和第一反射棱镜，第二组分束结构包括1/2波片、第三偏振分束棱镜和第二反射棱镜。

在本发明的另一个示例中，光电接收模块包括第一光电二极管、第二光电二极管、第三光电二极管和第四光电二极管。

入射到第一组分束结构的±1级衍射光被第三1/4波片转为圆偏振光，并入射到第二偏振分束棱镜，经第二偏振分束棱镜分束后产生相位为90°和270°的两束干涉信号。

入射到第二组分束结构的±1级衍射光被1/2波片的±1级衍射光旋转45°入射到第三偏振分束棱镜，经第三偏振分束棱镜分束后产生相位为0°、180°的两路干涉信号。

结合图3和图4，更为具体地，+1级衍射光经第一偏振分束棱镜104分束，分束后S偏振光经第一偏振分束棱镜104反射到第一1/4波片106，经第一1/4波片106变为左旋偏振光入射到折转棱镜105，经折转棱镜105两次反射转向后再次经过第一1/4波片106变为P偏振光，经第一偏振分束棱镜104透射，入射到1/2波片110。

-1级衍射光经第一偏振分束棱镜104分束，分束后P偏振光经第一偏振分束棱镜104透射到第二1/4波片107，经第二1/4波片107变为右旋偏振光，经平面反射镜116反射后回到第二1/4波片107变为S偏振光，经第一偏振分束棱镜104反射，入射到1/2波片110。

-1级衍射光经第一偏振分束棱镜104分束，分束后S偏振光经第一偏振分束棱镜104反射到第一1/4波片106，经第一1/4波片106变为左旋偏振光入射到折转棱镜105，经折转棱镜105的两次反射转向后再回到第一1/4波片106变为P偏振光，经第一偏振分束棱镜104透射，入射到第三1/4波片108。

+1级衍射光经第一偏振分束棱镜104分束，分束后P偏振光经第一偏振分束棱镜104透射到第二1/4波片107，经第二1/4波片107变为右旋偏振光，经平面反射镜116反射回第二1/4波片107变为S偏振光，经第一偏振分束棱镜104反射，入射到第三1/4波片108。

S3、通过两组分束结构对±1级衍射光进行分束，产生相位为0°、90°、180°、270°的四路干涉信号传输到光电接收模块。

从偏振分束棱镜205出射的-1、+1级衍射光经1/2波片110旋转45°入射到第三偏振分束棱镜113，经第三偏振分束棱镜113分束后产生相位差0和180°的两路干涉信号，一路干涉信号经第三偏振分束棱镜113透射到第三光电二极管114，另一路干涉信号经第三偏振分束棱镜113反射至第二反射棱镜120，再第二反射棱镜120反射至第四光电二极管115。

从第一偏振分束棱镜104出射的-1、+1级衍射光经第三1/4波片108后与入射到第二组分束结构的两路干涉信号相比产生90°的相位差并转为圆偏振光，入射到第二偏振分束棱镜111，经第二偏振分束棱镜111分束后产生相位差0和180°的两路干涉信号，加上第三1/4波片108带来的90°相位差，产生90°和270°的两束干涉信号，一路干涉信号经第二偏振分束棱镜111透射到第一光电二极管114，另一路干涉信号经第二偏振分束棱镜111反射至第一反射棱镜119，再经第一反射棱镜119反射至第二光电二极管115。

S4、通过光电接收模块接收四路干涉信号，在进行光电转换后传输到信号处理系统。

第一光电二极管114、第二光电二极管115、第三光电二极管116和第四光电二极管117在接收到相位分别为90°、270°、0°、180°的四路干涉信号后，对四路干涉信号进行光电转换，将四路干涉信号转换为四路相位差为90°的正弦电信号，并发送至信号处理系统。

S5、通过信号处理系统用于对四路干涉信号进行相移计算，获得测量光栅的位移量。

信号处理系统对四路相位分别为0°、90°、180°、270°的正弦电信号进行相移计算，实现零差光栅位移测量，得到测量光栅的位移量，该计算过程为现有技术，故在此不再赘述。

需要说明的是，在转折元件为折转镜对时，线偏振光经反射镜反射垂直入射到测量光栅的表面，衍射产生的-1级衍射光和+1级衍射光经折转镜对后空间位置发生平移，以衍射出射角度再次入射到测量光栅的表面，两束新的衍射光垂直从测量光栅的表面出射，垂直入射到偏振分束棱镜。

由于光源发出的线偏振光分别两次入射测量光栅的表面，在保持原测量方法的同时可以实现更多倍的光学细分。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种光栅位移测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将光源发出的线偏振光垂直入射到测量光栅的表面，并将衍射后产生携带测量信息的±1级衍射光入射至两组分束结构；

S2、通过两组分束结构对±1级衍射光进行分束，产生相位为0°、90°、180°、270°的四路干涉信号传输到光电接收模块；

S3、通过所述光电接收模块接收四路干涉信号，在进行光电转换后传输到信号处理系统；

S4、通过所述信号处理系统用于对四路干涉信号进行相移计算，获得所述测量光栅的位移量。

2.如权利要求1所述的光栅位移测量方法，其特征在于，步骤S1具体包括如下步骤：

S110、所述线偏振光经所述反射镜反射垂直入射到所述测量光栅的表面，衍射产生的±1级衍射光经所述转折元件转折后相互平行并垂直入射到所述第一偏振分束棱镜，分别经所述第一偏振分束棱镜分束成S偏振光和P偏振光；

S120、±1级衍射光经所述第一偏振分束棱镜分束后的S偏振光分别经所述偏振分束棱镜反射到所述第一1/4波片变为左旋偏振光，并入射到所述折转棱镜进行转向，使其回到所述第一1/4波片变为P偏振光，分别经所述第一偏振分束棱镜透射入射到两组分束结构中；±1级衍射光经所述第一偏振分束棱镜分束后的P偏振光分别经所述第一偏振分束棱镜透射至所述第二1/4波片变为右旋偏振光，并经所述反射元件反射回所述第二1/4波片变为S偏振光，分别经所述第一偏振分束棱镜反射入射到两组分束结构中。

3.如权利要求2所述的光栅位移测量方法，其特征在于，所述转折元件为透镜或折转镜对。

4.如权利要求2所述的光栅位移测量方法，其特征在于，所述反射元件为设置在所述第二1/4波片出射方向上的平面反射镜或镀制在所述第二1/4波片表面的反射膜。

5.如权利要求2所述的光栅位移测量方法，其特征在于，两组分束结构分别为第一组分束结构和第二组分束结构，所述第一组分束结构包括第三1/4波片和第二偏振分束棱镜，所述第二组分束结构包括1/2波片和第三偏振分束棱镜；其中，

入射到所述第一组分束结构的±1级衍射光被所述第三1/4波片转为圆偏振光，并入射到所述第二偏振分束棱镜，经所述第二偏振分束棱镜分束后产生相位为90°和270°的两束干涉信号；

入射到所述第二组分束结构的±1级衍射光被所述1/2波片的±1级衍射光旋转45°入射到所述第三偏振分束棱镜，经所述第三偏振分束棱镜分束后产生相位为0°、180°的两路干涉信号。

6.如权利要求5所述的光栅位移测量方法，其特征在于，所述光电接收模块包括第一光电二极管、第二光电二极管、第三光电二极管和第四光电二极管，所述第一光电二极管和所述第二光电二极管用于接收相位为90°和270°的两束干涉信号，所述第三光电二极管和所述第四光电二极管用于相位为0°、180°的两路干涉信号。

7.如权利要求1-6中任一项所述的光栅位移测量方法，其特征在于，所述光源为激光器或激光二极管。

8.如权利要求7所述的光栅位移测量方法，其特征在于，所述光源发出的线偏振光的偏振态方向与竖直方向成45°。

9.如权利要求3所述的光栅位移测量方法，其特征在于，在所述转折元件为折转镜对时，所述步骤S110如下：

所述线偏振光经所述反射镜反射垂直入射到所述测量光栅的表面，衍射产生的±1级衍射光经所述折转镜对空间位置发生平移后以衍射出射角度再次入射到所述测量光栅的表面，两束新的衍射光垂直从所述测量光栅的表面出射，垂直入射到所述偏振分束棱镜。

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