CN205066684U - 计算机控制调谐移相干涉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种计算机控制调谐移相干涉系统，由激光器(1)、扩束透镜(2)、准直透镜(3)、分光棱镜(4)、参考镜(5)、成像透镜(6)、CCD(7)和计算机(10)构成，按照激光光路方向依次设置激光器(1)、扩束透镜(2)、准直透镜(3)、分光棱镜(4)和参考镜(5)，按照垂直激光光路方向依次设置被测镜(9)、分光棱镜(4)和成像透镜(6)，所述CCD(7)设置在成像透镜(6)外侧，参考镜(5)连接有压电陶瓷驱动器(8)，所述计算机(10)分别与激光器(1)、CCD(7)和压电陶瓷驱动器(8)连接。本实用新型采用了波长可调谐的半导体激光器作为光源，借助计算机技术，采样帧数、采样帧频、移相速率、环境振动频率与幅值这些关键因素均可在一定范围内调节，为进一步确定时频域双重分析法的可行性及抗振性能提供了硬件支持。

Description

计算机控制调谐移相干涉系统

技术领域

本实用新型涉及一种利用移相干涉测量技术进行测试的计算机控制调谐移相干涉系统，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。

正是因为移相干涉测试技术的高精度和高灵敏性，轻微的扰动都会造成干涉图的扭曲、抖动和模糊，这使得很多测量都需要在封闭室内的隔振台上才能进行，严重限制了移相干涉技术在现场测试中的应用。如何消除干涉测量中的振动影响，实现现场测试，是当前干涉测量方面的主要研究课题之一。

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控制调谐移相干涉系统，由激光器、扩束透镜、准直透镜、分光棱镜、参考镜、成像透镜、CCD和计算机构成，按照激光光路方向依次设置激光器、扩束透镜、准直透镜、分光棱镜和参考镜，按照重直激光光路方向依次设置被测镜、分光棱镜和成像透镜，所述CCD设置在成像透镜外侧，参考镜连接有压电陶瓷驱动器，所述计算机分别与激光器、CCD和压电陶瓷驱动器连接。

优选的，上述激光器为氦氖激光器。

优选的，上述参考镜设置在压电陶瓷驱动器控制的平台上。

优选的，上述压电陶瓷驱动器配设有驱动装置。

优选的，上述CCD相机采用1394接口，分辨率为640×480，最高采样帧频达200fps。

本系统采用了波长可调谐的半导体激光器作为光源，借助计算机技术，采样帧数、采样帧频、移相速率、环境振动频率与幅值这些关键因素均可在一定范围内调节，为进一步确定时频域双重分析法的可行性及抗振性能提供了硬件支持。

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-扩束透镜；3-准直透镜；4-分光棱镜；5-参考镜；6-成像透镜；7-CCD；8-压电陶瓷驱动器；9-被测镜；10-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控制调谐移相干涉系统，由激光器1、扩束透镜2、准直透镜3、分光棱镜4、参考镜5、成像透镜6、CCD7和计算机10构成，按照激光光路方向依次设置激光器1、扩束透镜2、准直透镜3、分光棱镜4和参考镜5，按照垂直激光光路方向依次设置被测镜9、分光棱镜4和成像透镜6，CCD7设置在成像透镜6外侧，参考镜5连接有压电陶瓷驱动器8，计算机10分别与激光器1、CCD7和压电陶瓷驱动器8连接。

其中，激光器1为氦氖激光器。参考镜5设置在压电陶瓷驱动器8控制的平台上。压电陶瓷驱动器8配设有驱动装置。CCD7相机采用1394按口，分辨率为640×480，最高采样帧频达200fps。

本系统选用波长可调谐的半导体激光器作为光源，同时利用其波长可调谐的特点，控制注入电流，产生连续的、速率可调的相移，实现移相器的作用。为了评估系统抗振性能，将参考镜至于压电陶瓷推动的平台上，利用电压控制压电陶瓷的伸缩变化，定量模拟环境振动的频率和振幅，分析不同振动条件下的测量精度。为了采样帧数及采样帧频的影响，选用帧频可变的高速采集相机，以不同的帧频采集多组干涉图送入计算机中，预处理后通过Matlab程序复原出被测面相位分布。借助该系统，采样帧数、采样帧频、移相速率、环境振动频率与幅值这些关键因素均可在一定范围内调节，为进一步确定时频域双重分析法的可行性及抗振性能提供了硬件支持。

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 (5)

1.一种计算机控制调谐移相干涉系统，其特征在于：所述计算机控制调谐移相干涉系统由激光器(1)、扩束透镜(2)、准直透镜(3)、分光棱镜(4)、参考镜(5)、成像透镜(6)、CCD(7)和计算机(10)构成，按照激光光路方向依次设置激光器(1)、扩束透镜(2)、准直透镜(3)、分光棱镜(4)和参考镜(5)，按照垂直激光光路方向依次设置被测镜(9)、分光棱镜(4)和成像透镜(6)，所述CCD(7)设置在成像透镜(6)外侧，参考镜(5)连接有压电陶瓷驱动器(8)，所述计算机(10)分别与激光器(1)、CCD(7)和压电陶瓷驱动器(8)连接。

2.根据权利要求1所述的计算机控制调谐移相干涉系统，其特征在于：激光器(1)为氦氖激光器。

3.根据权利要求1所述的计算机控制调谐移相干涉系统，其特征在于：所述参考镜(5)设置在压电陶瓷驱动器(8)控制的平台上。

4.根据权利要求3所述的计算机控制调谐移相干涉系统，其特征在于：所述压电陶瓷驱动器(8)配设有驱动装置。

5.根据权利要求1-4之一所述的计算机控制调谐移相干涉系统，其特征在于：所述CCD(7)相机采用1394接口，分辨率为640×480，最高采样帧频达200fps。