CN205066681U - 计算机声光调制移相干涉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种计算机声光调制移相干涉系统，主要由激光器(1)、第一扩束镜(2)、分光系统(3)、第一调制器(4)、第二扩束镜(5)、反射镜(7)、第一分光镜(8)、第二分光镜(9)、第二调制器(10)、参考镜(12)、第三分光镜(14)、成像透镜(15)、CCD(16)和计算机(17)构成，其中，所述CCD(16)与成像透镜(15)连接，所述激光器(1)、第一扩束镜(2)、分光系统(3)、第一调制器(4)、第二扩束镜(5)和反射镜(7)设置在同一光轴线上。本实用新型提供的计算机声光调制移相干涉系统利用AOM对光波频率进行高频阶梯调制，实现了条纹相位探测和移相干涉测量，同时还将其用作主动补偿元件，在大光程差的干涉仪中实现了对振动所造成的相位误差进行自适应补偿。

Description

计算机声光调制移相干涉系统

技术领域

本实用新型涉及一种计算机声光调制移相干涉系统，属于干涉仪领域。

背景技术

移相干涉术是以光波波长为单位的非接触式测量技术，具有极高的测量精度和灵敏度，被认为是检测精密元件的最准确技术之一。早在200多年前，人们就注意到了了光的干涉现象，并开始有计划的控制干涉现象。但是直到1960年第一台红宝石激光器的研制成功，干涉现象才开始广泛应用于测量领域。传统的干涉测量技术主要是通过照相或人眼直接观察干涉条纹，手工计算测量结果的方式进行的，效率低下，主观误差较大。1974年Bruning等人首次将通讯领域中的相位探测技术引入到光学测量中，使经典的干涉测量技术从微米级跨入纳米级，实现光学计量测试的重大突破。80年代以来，随着激光技术、光电探测技术、计算机技术、图像处理技术和精密机械等技术在光学测试中的逐步应用，移相干涉技术得到进一步发展，实现了实时、快速、多参数、自动化的测量。

传统的移相干涉通常时间移相法，利用PZT的压电特性推动移相元件匀速移动，实现干涉图的等间隔相移。在此期间，环境振动、空气扰动等因素都会影响移相步长的精度，降低移相干涉仪的测量精度。普通实验条件下，干涉仪通常放置于光学平台上，此时其固有频率较低，低频的环境振动对应的幅值比较大，这些低频大振幅的振动会使干涉图图像模糊，严重影响干涉图的对比度，明显降低系统的测量精度。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，解决好现有技术的问题，弥补现有目前市场上现有产品的不足。

本实用新型提供了一种计算机声光调制移相干涉系统，主要由激光器、第一扩束镜、分光系统、第一调制器、第二扩束镜、反射镜、第一分光镜、第二分光镜、第二调制器、参考镜、第三分光镜、成像透镜、CCD和计算机构成，其中，所述CCD与成像透镜连接，所述激光器、第一扩束镜、分光系统、第一调制器、第二扩束镜和反射镜设置在同一光轴线上。

优选的，上述激光器发射的激光经过第一扩束镜后到达分光系统分成两路，一路经过第一调制器和第二扩束镜到达反射镜，另一路经过第一分光镜和第二分光镜后一路到达被测件，经过第二分光镜后另一路经过第三分光镜后到达成像透镜。

优选的，上述激光器为氦氖激光器，第一扩束镜为λ/2透镜，第二扩束镜为λ/4透镜，反射镜为球面反射镜。

优选的，上述第一分光镜与第二调制器对应设置，第二调制器与第一调制器连接。

优选的，上述第二扩束镜和反射镜之间设置有光阑。

优选的，上述干涉仪还包括DSP，所述DSP分别与第二调制器、第三分光镜和计算机连接。

本实用新型提供的计算机声光调制移相干涉系统利用AOM对光波频率进行高频阶梯调制，实现了条纹相位探测和移相干涉测量，同时还将其用作主动补偿元件，在大光程差的干涉仪中实现了对振动所造成的相位误差进行自适应补偿。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

附图标记：1-激光器；2-第一扩束镜；3-分光系统；4-第一调制器；5-第二扩束镜；6-光阑；7-反射镜；8-第一分光镜；9-第二分光镜；10-第二调制器；11-被测件；12-参考镜；13-DSP；14-第三分光镜；15-成像透镜；16-CCD；17-计算机。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1所示，本实用新型提供的计算机声光调制移相干涉系统，主要由激光器1、第一扩束镜2、分光系统3、第一调制器4、第二扩束镜5、反射镜7、第一分光镜8、第二分光镜9、第二调制器10、参考镜12、第三分光镜14、成像透镜15、CCD16和计算机17构成，其中，CCD16与成像透镜15连接，激光器1、第一扩束镜2、分光系统3、第一调制器4、第二扩束镜5和反射镜7设置在同一光轴线上。

激光器1发射的激光经过第一扩束镜2后到达分光系统3分成两路，一路经过第一调制器4和第二扩束镜5到达反射镜7，另一路经过第一分光镜8和第二分光镜9后一路到达被测件11，经过第二分光镜9后另一路经过第三分光镜14后到达成像透镜15。

其中，激光器1为氦氖激光器，第一扩束镜2为λ/2透镜，第二扩束镜5为λ/4透镜，反射镜7为球面反射镜。第一分光镜8与第二调制器10对应设置，第二调制器10与第一调制器4连接。第二扩束镜5和反射镜7之间设置有光阑6。干涉仪还包括DSP13，DSP13分别与第二调制器10、第三分光镜14和计算机17连接。

本实用新型提供的计算机声光调制移相干涉系统，根据声光调制(AOM)原理，利用AOM对光波频率进行高频阶梯调制，实现了条纹相位探测和移相干涉测量，同时还将其用作主动补偿元件，在大光程差的干涉仪中实现了对振动所造成的相位误差进行自适应补偿。其主要思想是利用晶体的声光效应——通过声光晶体时激光的频率会发生变化，通过控制声光晶体，改变激光的频率，实现对环境振动产生的相位变化的补偿，得到稳定的干涉条纹。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种计算机声光调制移相干涉系统，其特征在于：所述计算机声光调制移相干涉系统主要由激光器(1)、第一扩束镜(2)、分光系统(3)、第一调制器(4)、第二扩束镜(5)、反射镜(7)、第一分光镜(8)、第二分光镜(9)、第二调制器(10)、参考镜(12)、第三分光镜(14)、成像透镜(15)、CCD(16)和计算机(17)构成，其中，所述CCD(16)与成像透镜(15)连接，所述激光器(1)、第一扩束镜(2)、分光系统(3)、第一调制器(4)、第二扩束镜(5)和反射镜(7)设置在同一光轴线上。

2.根据权利要求1所述的计算机声光调制移相干涉系统，其特征在于：所述激光器(1)发射的激光经过第一扩束镜(2)后到达分光系统(3)分成两路，一路经过第一调制器(4)和第二扩束镜(5)到达反射镜(7)，另一路经过第一分光镜(8)和第二分光镜(9)后一路到达被测件(11)，经过第二分光镜(9)后另一路经过第三分光镜(14)后到达成像透镜(15)。

3.根据权利要求1所述的计算机声光调制移相干涉系统，其特征在于：所述激光器(1)为氦氖激光器，第一扩束镜(2)为λ/2透镜，第二扩束镜(5)为λ/4透镜，反射镜(7)为球面反射镜。

4.根据权利要求1所述的计算机声光调制移相干涉系统，其特征在于：所述第一分光镜(8)与第二调制器(10)对应设置，第二调制器(10)与第一调制器(4)连接。

5.根据权利要求1-4之一所述的计算机声光调制移相干涉系统，其特征在于：所述第二扩束镜(5)和反射镜(7)之间设置有光阑(6)。

6.根据权利要求1-4之一所述的计算机声光调制移相干涉系统，其特征在于：所述干涉仪还包括DSP(13)，所述DSP(13)分别与第二调制器(10)、第三分光镜(14)和计算机(17)连接。