CN116878377B - 一种多自由度微棱镜式干涉传感头的装配对准方法及装置 - Google Patents
一种多自由度微棱镜式干涉传感头的装配对准方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于光纤干涉测量技术领域，本发明公开了一种多自由度微棱镜式干涉传感头的装配对准方法及装置。本发明建立与微棱镜探头组成元件五自由度姿态有关的空间‑光纤耦合效率和干涉信号对比度的目标函数，确立约束条件并辨识装配元件各自由度权重和装配精度，设计基于自适应梯度混合迭代算法的多自由度微夹持器调控系统，实现耦合效率和对比度平衡优化的自动对准，采用慢胶固化粘接与实时监测微调控方式，实现毫米级微探头元件装配，并测试装配完成的干涉传感头整体性能。本发明解决了现有毫米级微棱镜式传感头装配因手工实现而导致的装配精度低、一致性差的问题，保证微棱镜式传感头装配质量与效率。
Description
技术领域
本发明属于光纤干涉测量技术领域，具体涉及一种多自由度微棱镜式干涉传感头的装配对准方法及装置。
背景技术
新一代高端装备集成、纳米计量测试领域，对狭小空间下大量程、高精度的嵌入传感头式位移测量提出了迫切需求。微传感头式激光干涉仪是新一代的超精密激光干涉测量仪器，与传统激光干涉仪相比具备极小探头尺寸、方便调谐、隔离热污染和嵌入式测量的优势。其中，光纤微传感探头是干涉传感的核心部件，其性能直接关系到微探头激光干涉仪工作距离和测量精度，因此对于百毫米量程的毫米级微干涉传感头的研究是实现狭小空间下大量程、高精度位移干涉测量的重要前提。微棱镜式干涉传感头是一种基于迈克尔逊干涉原理的光纤传感头，可实现数百毫米位移探测，具有高精度大范围位移传感的潜力。然而微棱镜式干涉传感头的集成缺少系统的理论分析模型，毫米级微传感头元件装配主要靠人工对准，效率低、质量差，缺少微棱镜式干涉传感头毫米级元件的多自由度精准微装配方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种多自由度微棱镜式干涉传感头的装配对准方法及装置，以解决现有技术中的问题，为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：
一种多自由度微棱镜式干涉传感头装配对准方法，包括以下步骤：
步骤1：建立与微棱镜式传感头组成元件的五自由度姿态有关的空间-光纤耦合效率和干涉信号对比度的目标函数，确定满足传感性能的约束条件；其中，微棱镜式传感头组成元件包括微棱镜式干涉传感头基准元件和微棱镜式干涉传感头装配元件；
步骤2：在确立的约束条件下分析微棱镜式干涉传感头装配元件空间位姿与目标函数耦合效率和对比度的相关性，辨识微棱镜式干涉传感头装配元件的装配精度和各自由度权重因子hxi，hyi，hzi，hαi，hβi；
其中i＝1或2；i＝1代表目标函数耦合效率的各自由度权重因子，i＝2代表目标函数对比度的各自由度权重因子，x，y,z,α和β分别为微棱镜式干涉传感头装配元件的水平方向，垂直方向，轴向方向，俯仰方向和偏航方向；
步骤3：搭建微传感头元件五自由度自动对准装置，实现在待测目标大量程非理想直线运动下，空间-光纤耦合效率与干涉信号对比度平衡优化的微棱镜式传感头组成元件五自由度自动对准；
步骤4：组装微棱镜式干涉传感头基准元件和微棱镜式干涉传感头装配元件，二者共同构成装配完成的微棱镜式干涉传感头；
步骤5：搭建微棱镜式干涉传感头测试装置，测试装配完成的微棱镜式干涉传感头的参考光空间-光纤耦合效率和待测目标大量程位移下干涉信号对比度，验证多自由度微棱镜式干涉传感头装配对准方法可行性。
进一步的，所述步骤1中，先基于偏轴高斯光束传输和光场衍射理论,分析待测目标大量程非理想运动下，微棱镜式传感头组成元件空间位置与传感性能之间的映射关系。
进一步的，所述步骤1中，干涉信号对比度计算公式如下：
其中，ηr是参考光耦合效率；ηs是测量光耦合效率；I0是入射光强；Ir是参考光强；Is是测量光强；δr是微棱镜参考光分光系数；δs是微棱镜测量光分光系数。
进一步的，所述目标函数为：
ηr(Δx,Δy,Δz,Δα,Δβ)和ν(Δx,Δy,Δz,Δα,Δβ,L,θ)
其中Δx,Δy,Δz,Δα和Δβ分别为微棱镜式干涉传感头基准元件与微棱镜式干涉传感头装配元件之间的水平距离、垂直距离、轴向距离、俯仰角度和偏航角度；L为微棱镜式干涉传感头与目标反射镜之间的距离；θ为目标反射镜的角度变化。
进一步的，所述步骤3中，空间-光纤耦合效率与干涉信号对比度平衡优化的微棱镜式传感头组成元件五自由度自动对准时，采用以下步骤：
步骤3.1，空间-光纤耦合效率反馈预对准：待测目标上的目标反射镜保持静止，采用光学快门遮挡测量光路，采用外层粒子群全局搜索迭代算法，控制微棱镜式干涉传感头装配元件在大范围搜索空间Ω0中全局搜索，以零耦合效率位置为起始，搜索并达到满足初始耦合效率阈值的相对位置；
步骤3.2，干涉信号对比度实时反馈对准：目标反射镜进行大量程位移，取消光学快门的光路遮挡，采用内层基于自适应梯度下降算法局部搜索迭代算法，在外层迭代达到的位置周围进行局部精确搜索，根据高阶权重平衡迭代步长，实现二阶梯优化的最优位置逼近，以达到满足在目标反射镜位移量程内对比度约束条件的最优位置；
步骤3.3，空间-光纤耦合效率反馈精对准：目标反射镜保持静止，采用光学快门遮挡测量光路，采用步骤3.2中内层基于自适应梯度下降算法局部搜索迭代算法，在对比度最优位置周围进行局部精确搜索，最终找到满足耦合效率与对比度平衡优化约束条件的最优位置，完成微棱镜式传感头组成元件的自动对准。
进一步的，所述步骤5中，测试装配完成的微棱镜式干涉传感头，并验证可行性时，采用以下步骤：
步骤5.1，待测目标上的目标反射镜进行大量程位移，取消光学快门的光路遮挡,通过探测单元实时采集装配完成的微棱镜式干涉传感头的干涉信号对比度，传送至上位机，得到目标反射镜位移与装配完成的微棱镜式干涉传感头对比度关系，验证是否满足干涉信号对比度约束条件：
v(Δx,Δy,Δz,Δα,Δβ,L,θ)≥0.6；
步骤5.2，目标反射镜保持静止，采用光学快门遮挡测量光路，通过探测单元测试微棱镜式干涉传感头的参考光空间-光纤耦合效率，验证在满足干涉信号对比度约束条件的基础上，是否满足空间-光纤耦合效率约束条件：ηr(Δx,Δy,Δz,Δα,Δβ)≥80％，进而验证多自由度微棱镜式干涉传感头装配对准方法的可行性。
一种微传感头元件五自由度自动对准装置，包括激光器、光纤环形器、微棱镜式干涉传感头装配元件、多自由度微夹持器、探测单元和光学快门；
所述激光器射出的激光经过光纤环形器，从光纤环形器第一输出端射出，并依次穿过微棱镜式干涉传感头基准元件、微棱镜式干涉传感头装配元件和光学快门，抵达目标反射镜反射并原路返回至光纤环形器第一输出端，反射回的激光经过光纤环形器第二输出端出射到探测单元；
所述微棱镜式干涉传感头装配元件与所述微棱镜式干涉传感头基准元件处于未装配状态，所述微棱镜式干涉传感头装配元件固定在多自由度微夹持器上。
进一步的，还包括五自由度微夹持器控制器、驱动器、上位机和一维位移台；
所述上位机的输出端连接五自由度微夹持器控制器和驱动器，所述五自由度微夹持器控制器的输出端连接多自由度微夹持器，以控制微棱镜式干涉传感头装配元件五自由运动，所述驱动器输出端连接一维位移台，所述目标反射镜安装在一维位移台上，用于轴向移动目标反射镜。
一种微棱镜式干涉传感头测试装置，基于所述的自动对准装置，其特征在于，包括与自动对准装置相同的结构和部件；
区别在于在测试装置中，微棱镜式干涉传感头基准元件和微棱镜式干涉传感头装配元件组装而形成装配完成的微棱镜式干涉传感头。
本发明具有以下有益效果：
本发明利用多自由度精密微夹持器结合自适应梯度混合迭代优化算法，实现微棱镜式干涉传感头基于空间-光纤耦合效率与干涉信号对比度平衡优化的自动对准与慢胶微调控粘接，与传统人工装配方法相比，降低了对操作人员的经验要求，保证了微棱镜式系列干涉传感探头高质量高效率精准装配，以支撑装备制造中嵌入传感式超精密测量需求，为新一代超精密激光干涉测量仪器提供干涉传感的核心部件。
附图说明
图1是本发明的一种微传感头元件五自由度自动对准装置的结构示意图；
图2是本发明的一种微棱镜式干涉传感头测试装置的结构示意图；
图中：1激光器、2光纤环形器、3微棱镜式干涉传感头基准元件、4安装座、5微棱镜式干涉传感头装配元件、6多自由度微夹持器、7目标反射镜、8一维位移台、9驱动器、10上位机、11探测单元、12五自由度微夹持器控制器、13光学快门。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的图1-图2，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
一种多自由度微棱镜式干涉传感头装配对准方法，包括以下步骤：
步骤1：基于偏轴高斯光束传输和光场衍射理论,分析待测目标大量程非理想运动下，微棱镜式干涉传感头探头元件空间位置与微探头传感性能之间的映射关系，建立与微棱镜式传感头组成元件的五自由度姿态有关的空间-光纤耦合效率和干涉信号对比度的目标函数，确定满足传感性能的约束条件；其中，微棱镜式传感头组成元件包括微棱镜式干涉传感头基准元件3和微棱镜式干涉传感头装配元件5；
步骤2：在确立的约束条件下分析微棱镜式干涉传感头装配元件5空间位姿与目标函数耦合效率和对比度的相关性，辨识微棱镜式干涉传感头装配元件5的装配精度和各自由度权重因子hxi，hyi，hzi，hαi，hβi；
其中i＝1或2；i＝1代表目标函数耦合效率的各自由度权重因子，i＝2代表目标函数对比度的各自由度权重因子，x，y,z,α和β分别为微棱镜式干涉传感头装配元件5的水平方向，垂直方向，轴向方向，俯仰方向和偏航方向；
步骤3：如图1所示，搭建微传感头元件五自由度自动对准装置，实现在待测目标大量程非理想直线运动下，空间-光纤耦合效率与干涉信号对比度平衡优化的微棱镜式传感头组成元件五自由度自动对准；
步骤4：组装微棱镜式干涉传感头基准元件3和微棱镜式干涉传感头装配元件5，二者共同构成装配完成的微棱镜式干涉传感头16；
具体地，用固化时间长的胶粘剂完成微棱镜式干涉传感头组成元件的连接，利用自适应梯度内层迭代算法对装配元件的空间位置实时监测微调控，保证微棱镜传感系统在胶粘剂固化过程中目标函数耦合效率与对比度均满足约束条件，完成毫米级微棱镜探头元件的装配。
步骤5：如图2，搭建微棱镜式干涉传感头测试装置，测试装配完成的微棱镜式干涉传感头16的参考光空间-光纤耦合效率和待测目标大量程位移下干涉信号对比度，验证多自由度微棱镜式干涉传感头装配对准方法可行性。
进一步的，所述步骤1中，干涉信号对比度计算公式如下：
其中，ηr是参考光耦合效率；ηs是测量光耦合效率；I0是入射光强；Ir是参考光强；Is是测量光强；δr是微棱镜参考光分光系数；δs是微棱镜测量光分光系数。
进一步的，所述目标函数为：
ηr(Δx,Δy,Δz,Δα,Δβ)和ν(Δx,Δy,Δz,Δα,Δβ,L,θ)
其中Δx,Δy,Δz,Δα和Δβ分别为微棱镜式干涉传感头基准元件3与微棱镜式干涉传感头装配元件5之间的水平距离、垂直距离、轴向距离、俯仰角度和偏航角度；L为微棱镜式干涉传感头16与目标反射镜7之间的距离；θ为目标反射镜7的角度变化。
进一步的，所述步骤3中，空间-光纤耦合效率与干涉信号对比度平衡优化的微棱镜式传感头组成元件五自由度自动对准时，采用以下步骤：
步骤3.1，空间-光纤耦合效率反馈预对准：待测目标上的目标反射镜7保持静止，采用光学快门13遮挡测量光路，采用外层粒子群全局搜索迭代算法，控制微棱镜式干涉传感头装配元件5在大范围搜索空间Ω0中全局搜索，以零耦合效率位置为起始，搜索并达到满足初始耦合效率阈值的相对位置；
步骤3.2，干涉信号对比度实时反馈对准：目标反射镜7进行大量程位移，取消光学快门13的光路遮挡，采用内层基于自适应梯度下降算法局部搜索迭代算法，在外层迭代达到的位置周围进行局部精确搜索，根据高阶权重平衡迭代步长，实现二阶梯优化的最优位置逼近，以达到满足在目标反射镜位移量程内对比度约束条件的最优位置；
步骤3.3，空间-光纤耦合效率反馈精对准：目标反射镜7保持静止，采用光学快门13遮挡测量光路，采用步骤3.2中内层基于自适应梯度下降算法局部搜索迭代算法，在对比度最优位置周围进行局部精确搜索，最终找到满足耦合效率与对比度平衡优化约束条件的最优位置，完成微棱镜式传感头组成元件的自动对准。
进一步的，所述步骤5中，测试装配完成的微棱镜式干涉传感头16，并验证可行性时，采用以下步骤：
步骤5.1，待测目标上的目标反射镜7进行大量程位移，取消光学快门13的光路遮挡,通过探测单元11实时采集装配完成的微棱镜式干涉传感头16的干涉信号对比度，传送至上位机10，得到目标反射镜7位移与装配完成的微棱镜式干涉传感头16对比度关系，验证是否满足干涉信号对比度约束条件：
ν(Δx,Δy,Δz,Δα,Δβ,L,θ)≥0.6；
步骤5.2，目标反射镜7保持静止，采用光学快门13遮挡测量光路，通过探测单元11测试微棱镜式干涉传感头16的参考光空间-光纤耦合效率，验证在满足干涉信号对比度约束条件的基础上，是否满足空间-光纤耦合效率约束条件：ηr(Δx,Δy,Δz,Δα,Δβ)≥80％，进而验证多自由度微棱镜式干涉传感头装配对准方法的可行性。
相比现有技术，本发明利用多自由度精密微夹持器结合自适应梯度混合迭代优化算法，实现微棱镜式干涉传感头基于空间-光纤耦合效率与干涉信号对比度平衡优化的自动对准与慢胶微调控粘接，与传统人工装配方法相比，降低了对操作人员的经验要求，保证了微棱镜式系列干涉传感探头高质量高效率精准装配，以支撑装备制造中嵌入传感式超精密测量需求，为新一代超精密激光干涉测量仪器提供干涉传感的核心部件。
本发明还涉及一种微传感头元件五自由度自动对准装置，包括激光器1、光纤环形器2、微棱镜式干涉传感头装配元件5、多自由度微夹持器6、探测单元11和光学快门13；
所述激光器1射出的激光经过光纤环形器2，从光纤环形器2第一输出端射出，并依次穿过微棱镜式干涉传感头基准元件3、微棱镜式干涉传感头装配元件5和光学快门13，抵达目标反射镜7反射并原路返回至光纤环形器2第一输出端，反射回的激光经过光纤环形器2第二输出端出射到探测单元11；
所述微棱镜式干涉传感头装配元件5与所述微棱镜式干涉传感头基准元件3处于未装配状态，所述微棱镜式干涉传感头装配元件5固定在多自由度微夹持器6上。
进一步的，还包括五自由度微夹持器控制器12、驱动器9、上位机10和一维位移台8；
所述上位机10的输出端连接五自由度微夹持器控制器12和驱动器9，所述五自由度微夹持器控制器12的输出端连接多自由度微夹持器6，以控制微棱镜式干涉传感头装配元件5五自由运动，所述驱动器9输出端连接一维位移台8，所述目标反射镜7安装在一维位移台8上，用于轴向移动目标反射镜7。
激光器1与光纤环形器2连接，微棱镜式干涉传感头基准元件3安装在安装座4上，目标反射镜7的水平运动方向位于激光的出射方向。
一种微棱镜式干涉传感头测试装置，基于所述的自动对准装置，包括与自动对准装置相同的结构和部件；
区别在于在测试装置中，微棱镜式干涉传感头基准元件3和微棱镜式干涉传感头装配元件5组装而形成装配完成的微棱镜式干涉传感头16。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形、变型、修改、替换，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种多自由度微棱镜式干涉传感头装配对准方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：建立与微棱镜式传感头组成元件的五自由度姿态有关的空间-光纤耦合效率和干涉信号对比度的目标函数，确定满足传感性能的约束条件；其中，微棱镜式传感头组成元件包括微棱镜式干涉传感头基准元件(3)和微棱镜式干涉传感头装配元件(5)；
步骤2：在确立的约束条件下分析微棱镜式干涉传感头装配元件(5)空间位姿与目标函数耦合效率和对比度的相关性，辨识微棱镜式干涉传感头装配元件(5)的装配精度和各自由度权重因子hxi，hyi，hzi，hαi，hβi；
其中i＝1或2；i＝1代表目标函数耦合效率的各自由度权重因子，i＝2代表目标函数对比度的各自由度权重因子，x，y,z,α和β分别为微棱镜式干涉传感头装配元件(5)的水平方向，垂直方向，轴向方向，俯仰方向和偏航方向；
步骤3：搭建微传感头元件五自由度自动对准装置，实现在待测目标大量程非理想直线运动下，空间-光纤耦合效率与干涉信号对比度平衡优化的微棱镜式传感头组成元件五自由度自动对准；
步骤4：组装微棱镜式干涉传感头基准元件(3)和微棱镜式干涉传感头装配元件(5)，二者共同构成装配完成的微棱镜式干涉传感头(16)；
步骤5：搭建微棱镜式干涉传感头测试装置，测试装配完成的微棱镜式干涉传感头(16)的参考光空间-光纤耦合效率和待测目标大量程位移下干涉信号对比度，验证多自由度微棱镜式干涉传感头装配对准方法可行性。
2.根据权利要求1所述的一种多自由度微棱镜式干涉传感头装配对准方法，其特征在于，所述步骤1中，先基于偏轴高斯光束传输和光场衍射理论,分析待测目标大量程非理想运动下，微棱镜式传感头组成元件空间位置与传感性能之间的映射关系。
3.根据权利要求1所述的一种多自由度微棱镜式干涉传感头装配对准方法，其特征在于，所述步骤1中，干涉信号对比度计算公式如下：
其中，ηr是参考光的空间-光纤耦合效率；ηs是测量光的空间-光纤耦合效率；I0是入射光强；Ir是参考光强；Is是测量光强；δr是微棱镜参考光分光系数；δs是微棱镜测量光分光系数。
4.根据权利要求1所述的一种多自由度微棱镜式干涉传感头装配对准方法，其特征在于，所述目标函数为：
ηr(Δx,Δy,Δz,Δα,Δβ)和ν(Δx,Δy,Δz,Δα,Δβ,L,θ)
其中Δx,Δy,Δz,Δα和Δβ分别为微棱镜式干涉传感头基准元件(3)与微棱镜式干涉传感头装配元件(5)之间的水平距离、垂直距离、轴向距离、俯仰角度和偏航角度；L为微棱镜式干涉传感头(16)与目标反射镜(7)之间的距离，即微棱镜式干涉传感头(16)的工作距离；θ为目标反射镜(7)的角度变化。
5.根据权利要求1所述的一种多自由度微棱镜式干涉传感头装配对准方法，其特征在于，所述步骤3中，空间-光纤耦合效率与干涉信号对比度平衡优化的微棱镜式传感头组成元件五自由度自动对准时，采用以下步骤：
步骤3.1，空间-光纤耦合效率反馈预对准：待测目标上的目标反射镜(7)保持静止，采用光学快门(13)遮挡测量光路，采用外层粒子群全局搜索迭代算法，控制微棱镜式干涉传感头装配元件(5)在大范围搜索空间Ω0中全局搜索，以零耦合效率位置为起始，搜索并达到满足初始耦合效率阈值的相对位置；
步骤3.2，干涉信号对比度实时反馈对准：目标反射镜(7)进行大量程位移，取消光学快门(13)的光路遮挡，采用内层基于自适应梯度下降算法局部搜索迭代算法，在外层迭代达到的位置周围进行局部精确搜索，根据高阶权重平衡迭代步长，实现二阶梯优化的最优位置逼近，以达到满足在目标反射镜位移量程内对比度约束条件的最优位置；
步骤3.3，空间-光纤耦合效率反馈精对准：目标反射镜(7)保持静止，采用光学快门(13)遮挡测量光路，采用步骤3.2中内层基于自适应梯度下降算法局部搜索迭代算法，在对比度最优位置周围进行局部精确搜索，最终找到满足耦合效率与对比度平衡优化约束条件的最优位置，完成微棱镜式传感头组成元件的自动对准。
6.根据权利要求1所述的一种多自由度微棱镜式干涉传感头装配对准方法，其特征在于，所述步骤5中，测试装配完成的微棱镜式干涉传感头(16)，并验证可行性时，采用以下步骤：
步骤5.1，待测目标上的目标反射镜(7)进行大量程位移，取消光学快门(13)的光路遮挡,通过探测单元(11)实时采集装配完成的微棱镜式干涉传感头(16)的干涉信号对比度，传送至上位机(10)，得到目标反射镜(7)位移与装配完成的微棱镜式干涉传感头(16)对比度关系，验证是否满足干涉信号对比度约束条件：
ν(Δx,Δy,Δz,Δα,Δβ,L,θ)≥0.6；
步骤5.2，目标反射镜(7)保持静止，采用光学快门(13)遮挡测量光路，通过探测单元(11)测试微棱镜式干涉传感头(16)的参考光空间-光纤耦合效率，验证在满足干涉信号对比度约束条件的基础上，是否满足空间-光纤耦合效率约束条件：ηr(Δx,Δy,Δz,Δα,Δβ)≥80％，进而验证多自由度微棱镜式干涉传感头装配对准方法的可行性；
其中Δx,Δy,Δz,Δα和Δβ分别为微棱镜式干涉传感头基准元件(3)与微棱镜式干涉传感头装配元件(5)之间的水平距离、垂直距离、轴向距离、俯仰角度和偏航角度；L为微棱镜式干涉传感头(16)与目标反射镜(7)之间的距离，即微棱镜式干涉传感头(16)的工作距离；θ为目标反射镜(7)的角度变化；ηr是参考光的空间-光纤耦合效率；ν是干涉信号对比度。
7.一种微传感头元件五自由度自动对准装置，采用权利要求1-6任意一项所述的装配对准方法，其特征在于，包括激光器(1)、光纤环形器(2)、微棱镜式干涉传感头装配元件(5)、多自由度微夹持器(6)、探测单元(11)和光学快门(13)；
所述激光器(1)射出的激光经过光纤环形器(2)，从光纤环形器(2)第一输出端射出，并依次穿过微棱镜式干涉传感头基准元件(3)、微棱镜式干涉传感头装配元件(5)和光学快门(13)，抵达目标反射镜(7)反射并原路返回至光纤环形器(2)第一输出端，反射回的激光经过光纤环形器(2)第二输出端出射到探测单元(11)；
所述微棱镜式干涉传感头装配元件(5)与所述微棱镜式干涉传感头基准元件(3)处于未装配状态，所述微棱镜式干涉传感头装配元件(5)固定在多自由度微夹持器(6)上。
8.根据权利要求7所述的一种微传感头元件五自由度自动对准装置，其特征在于，还包括五自由度微夹持器控制器(12)、驱动器(9)、上位机(10)和一维位移台(8)；
所述上位机(10)的输出端连接五自由度微夹持器控制器(12)和驱动器(9)，所述五自由度微夹持器控制器(12)的输出端连接多自由度微夹持器(6)，以控制微棱镜式干涉传感头装配元件(5)五自由运动，所述驱动器(9)输出端连接一维位移台(8)，所述目标反射镜(7)安装在一维位移台(8)上，用于轴向移动目标反射镜(7)。
9.一种微棱镜式干涉传感头测试装置，基于权利要求7或8任意一项所述的自动对准装置，其特征在于，包括与自动对准装置相同的结构和部件；区别在于在测试装置中，微棱镜式干涉传感头基准元件(3)和微棱镜式干涉传感头装配元件(5)组装而形成装配完成的微棱镜式干涉传感头(16)。
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