CN210570480U - 一种提高测量精度的激光干涉仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种提高测量精度的激光干涉仪，包括读数头、以及分别设置在读数头两侧的第一固定直角反射镜组、第二固定直角反射镜组，所述第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组镜像对称设置，所述读数头包括激光源、分光镜、反射镜、移动直角反射镜组、聚光透镜、光电探测器。反射激光和透射激光这两路激光束经聚光透镜入射至光电探测器后发生干涉，光电探测器对干涉现象进行检测即可获得读数头对于第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组的相对位移量；读数头在移动时，干涉激光实现了差分效果，两束激光束的光程差产生变化，提高了干涉激光光程差的放大倍数，从而提高了激光干涉仪的干涉位移测量精度。

Description

一种提高测量精度的激光干涉仪

技术领域

本实用新型涉及测量精度技术领域，特别涉及一种提高测量精度的激光干涉仪。

背景技术

激光干涉仪，以激光波长为已知长度，利用迈克尔逊干涉系统测量位移的通用长度测量。根据激光干涉原理可知，经典的迈克尔逊激光干涉仪的位移测量精度为激光波长的一半。更高精度的测量精度需要对干涉仪进行原理上的改进，以便实现更高精度的位移测量同时现有激光干涉仪往往用于机床检定等工作，难以实现机床等设备的在线应用，这也对激光干涉仪的结构提出了新的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于改善现有技术中所存在的不足，提供一种提高测量精度的激光干涉仪，为精确测量精度。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型实施例提供了以下技术方案：

一种提高测量精度的激光干涉仪，包括：读数头、分别设置在读数头两侧的第一固定直角反射镜组、第二固定直角反射镜组，所述第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组镜像对称设置；

所述读数头包括：

激光源，用于发射激光束；

分光镜，用于接收激光源发射的激光束，并将接收到的激光束反射/透射至反射镜，以及透射/反射至移动直角反射镜组；

反射镜，用于接收分光镜反射/透射的激光束，并将接收到的激光束反射至移动直角反射镜组；

移动直角反射镜组，设置于第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组之间，用于接收反射镜反射的激光束，以及分光镜透射的激光束，并将反射镜反射的激光束、分光镜透射的激光束分别反射至第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组，经第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组与移动直角反射镜组之间多次反射后，最终将两束激光反射至聚光透镜；

聚光透镜，用于接收移动直角反射镜组反射的两束激光束，并将两束激光束透射至光电探测器上；

光电探测器，设置于聚光透镜的焦点位置，用于接收聚光透镜透射的激光束。

分光镜接收激光源发射的激光束，分光镜将激光束分为反射激光和透射激光，反射激光经过反射镜射入移动直角反射镜组，透射激光直接射入移动直角反射镜组，反射激光在第一固定直角反射镜组和移动直角反射镜组之间经过多次反射后射入聚光透镜，透射激光在第二固定直角反射镜组和移动直角反射镜组之间经过多次反射后射入聚光透镜，反射激光和透射激光这两路激光束经聚光透镜入射至光电探测器后发生干涉，光电探测器对干涉现象进行检测即可获得读数头对于第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组的相对位移量。

或者，分光镜接收激光源发射的激光束，分光镜将激光束分为反射激光和透射激光，透射激光经过反射镜射入移动直角反射镜组，反射激光直接射入移动直角反射镜组，透射激光在第一固定直角反射镜组和移动直角反射镜组之间经过多次反射后射入聚光透镜，反射激光在第二固定直角反射镜组和移动直角反射镜组之间经过多次反射后射入聚光透镜，反射激光和透射激光这两路激光束经聚光透镜入射至光电探测器后发生干涉，光电探测器对干涉现象进行检测即可获得读数头对于第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组的相对位移量。

更进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述读数头连接有移动装置，用于带动读数头向第一固定直角反射镜组或向第二固定直角反射镜组的方向平行移动。所述第一固定直角反射镜组相对于第二固定直角反射镜组固定，移动装置带动读数头向第一固定直角反射镜组移动时，读数头与第一固定直角反射镜组之间的距离减小，读数头与第二固定直角反射镜组之间的距离增大；移动装置带动读数头向第二固定直角反射镜组移动时，读数头与第二固定直角反射镜组之间的距离减小，读数头与第一固定直角反射镜组之间的距离增大。

更进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述光电探测器连接有处理器，用于检测光电探测器上的干涉现象。当移动装置带动读数头移动时，干涉激光实现了差分效果，两路干涉激光中的其中一束激光光程在减小时，另一束激光光程必然在增大，提高了干涉激光光程差的放大倍数。同时由于固定直角反射镜组与移动直角反射镜组之间对光路进行了多次折叠，进一步提高了光程差的倍数，最终提高了激光干涉仪的测量精度。

更进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述一种提高测量精度的激光干涉仪设置于壳体内，且所述第一固定直角反射镜组、第二固定直角反射镜组固定设置于壳体内，所述移动装置滑动设置于壳体内，使得移动装置能带动读数头向第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组的方向移动。

更进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述分光镜与激光源发射的激光束呈45°夹角，且所述反射镜与分光镜平行设置。

更进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述第一固定直角反射镜组、第二固定直角反射镜组均包括N个固定直角反射面。

更进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述移动直角反射镜组包括2N 个直角反射面。

更进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述第一固定直角反射镜组的N 个固定直角反射面与移动直角反射镜组的前/后N个直角反射面一一对应平行设置，所述第二固定直角反射镜组的N个固定直角反射面与移动直角反射镜组的后/前N个直角反射面一一对应平行设置。

更进一步地，所述聚光透镜也可以为聚光反射镜。

作为另一种可实施方式，一种提高测量精度的激光干涉仪，包括：

读数头，移动镜组，第一固定直角反射镜组，第二固定直角反射镜组；

所述第一固定直角反射镜组、第二固定直角反射镜组分别设置在移动镜组的两侧，所述第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组镜像对称；

所述移动镜组包括：

分光镜，用于接收激光源发射的激光束，并将接收到的激光束透射至第一反射镜，以及反射至移动直角反射镜组；

第一反射镜，用于接收分光镜透射的激光束，并将接收到的激光束反射至移动直角反射镜组；

移动直角反射镜组，设置于第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组之间，用于接收第一反射镜反射的激光束，以及分光镜反射的激光束，并将第一反射镜反射的激光束、分光镜反射的激光束分别反射至第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组，经第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组与移动直角反射镜组之间多次反射后，最终将两束激光反射至第二反射镜；

第二反射镜，用于接收移动直角反射镜组反射的激光束，并将接收到的激光束反射至聚光透镜；

所述读数头包括：

激光源，用于发射激光束；

聚光透镜，用于接收第二反射镜反射的两束激光束，并将两束激光束透射至光电探测器上；

光电探测器，设置于聚光透镜的焦点位置，用于接收聚光透镜透射的激光束。

所述激光源、聚光透镜、光电探测器相对于固定直角反射镜组固定设置，当移动镜组移动时，聚光透镜或光电探测器即不会再产生微小的角度误差，使得光电探测器上产生的干涉现象更加准确，这也进一步提高了在实际测量过程中的测量精度。

更进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述移动镜组连接有移动装置，用于带动移动镜组向第一固定直角反射镜组或向第二固定直角反射镜组的方向平行移动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

反射激光和透射激光这两路激光束经聚光透镜入射至光电探测器后发生干涉，光电探测器对干涉现象进行检测即可获得读数头对于第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组的相对位移量。由于激光束在移动直角反射镜组与第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组之间经过多次反射，那么两束激光的光程差也进行了放大；同时由于读数头在移动时，干涉激光实现了差分效果，两路干涉激光中的其中一束激光光程在减小时，另一束激光光程必然在增大，这样进一步提高了干涉激光光程差的放大倍数，从而提高了激光干涉仪的干涉位移测量精度。

本实用新型通过将激光源、反射镜、分光镜、移动直角反射镜组、聚光透镜、光电探测器设置在读数头内，使得各光学器件之间相互位置关系固定，而两个固定直角反射镜组对入射的激光进行反射时依然平行于入射的激光，这使得读数头在移动时，存在的微小角度误差将不会对干涉测量造成影响，这也提高了在实际测量过程中的测量精度。更重要的是，经过进一步改进，在测量过程中，激光源与光电探测器不再移动，这样其相关线缆也不参与移动，有利于工程实际应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例1激光干涉仪结构示意图；

图2为本实用新型实施1激光干涉仪另一种结构示意图；

图3为本实用新型实施例1读数头移动后的示意图；

图4为本实用新型移动直角反射镜组结构示意图；

图5(a)为本实用新型第一固定直角反射镜组结构示意图；

图5(b)为本实用新型第二固定直角反射镜组结构示意图；

图6为本实用新型读数头移动后的位移示意图；

图7为本实用新型实施例2激光干涉仪结构示意图。

主要元件符号说明

读数头1，激光源100，分光镜101，反射镜102，移动直角反射镜组103，聚光透镜104，光电探测器105，第一固定直角反射镜组201，第二固定直角反射镜组202，第一固定直角反射面203，第二固定直角反射面204，第三固定直角反射面205，第四固定直角反射面206，第一移动直角反射面111，第二移动直角反射面112，第三移动直角反射面113，第四移动直角反射面114，第五移动直角反射面115，第六移动直角反射面116，第七移动直角反射面117，第八移动直角反射面118，移动镜组2，第一反射镜106，第二反射镜107。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性，或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

实施例1：

本实用新型通过下述技术方案实现，如图1所示，一种提高测量精度的激光干涉仪，包括读数头1、以及分别设置在读数头1两侧的第一固定直角反射镜组201、第二固定直角反射镜组202，所述第一固定直角反射镜组201和第二固定直角反射镜组202镜像对称设置。所述读数头1包括一个激光源100、一个分光镜101、一个反射镜102、一个移动直角反射镜组103、一个聚光透镜104、一个光电探测器105。其中：

激光源100，用于向分光镜101发射激光束。

分光镜101，倾斜设置于激光源发射激光束的位置，与激光源100发射的激光束呈45°夹角，用于接收激光源100发射的激光束，并将接收到的激光束反射至反射镜102，以及透射至移动直角反射镜组103；为了便于区分两束光，将反射至反射镜102的激光定义为反射激光，将透射至移动直角反射镜组103的激光定义为透射激光。

反射镜102，与分光镜101平行设置，即与激光源100发射的激光束也呈 45°夹角，用于接收分光镜101发射的反射激光，并将接收到的反射激光反射至移动直角反射镜组103。

移动直角反射镜组103，设置于第一固定直角反射镜组201和第二固定直角反射镜组202之间，用于接收反射镜102反射的反射激光，以及分光镜101透射的透射激光，并将接收的反射激光、透射激光分别反射至第一固定直角反射镜组201、第二固定直角反射镜组202。反射激光在移动直角反射镜组103和第一固定直角反射镜组201之间经过多次反射后，移动直角反射镜组103将反射激光反射入聚光透镜104；透射激光在移动直角反射镜组103和第二固定直角反射镜组202之间经过多次反射后，移动直角反射镜组103将透射激光反射入聚光透镜104。

聚光透镜104，用于接收移动直角反射镜组103反射的反射激光和透射激光，并将两束激光束透射至光电探测器105上。

光电探测器105，用于接收聚光透镜104透射的激光束。

所述读数头1连接有移动装置，用于带动读数头1向第一固定直角反射镜组201或向第二固定直角反射镜组202的方向平行移动。所述第一固定直角反射镜组201、移动直角反射镜组103、第二固定直角反射镜组202在同一条直线上，当移动装置带动读数头1向第一固定直角反射镜组201移动时，移动直角反射镜组103与第一固定直角反射镜组201之间的距离变小，与第二固定直角反射镜组202之间的距离变大；当移动装置带动读数头1向第二固定直角反射镜组202移动时，移动直角反射镜组103与第二固定直角反射镜组202之间的距离变小，与第一固定直角反射镜组201之间的距离变大。需要说明的是，在每次测量工作时，移动装置仅带动读数头1向第一固定直角反射镜组201单向移动，或者向第二固定直角反射镜组202单向移动。

所述光电探测器105连接有处理器，用于检测光电探测器105上产生的干涉现象。

所述一种提高测量精度的激光干涉仪设置于壳体内，且所述第一固定直角反射镜组201、第二固定直角反射镜组202固定设置于壳体内相对的两个面上，所述移动装置滑动设置于壳体上，使得移动装置能带动读数头1在第一固定直角反射镜组201和第二固定直角反射镜组202之间移动。需要说明的是，如图3 所示，所述读数头1中包含的光学器件有激光源100、分光镜101、反射镜102、移动直角反射镜组103、聚光透镜104、光电探测器105都相互固定，当移动装置移动读数头1时，这些光学器件都一起移动。

更进一步地，所述第一固定直角反射镜组201和第二固定直角反射镜组202 的结构相同，相互镜像对称的设置在移动直角反射镜组103的两侧。如图5(a)、 5(b)所示，假设第一固定直角反射镜组201和第二固定直角反射镜组202都分别包括四个固定直角反射面，即第一固定直角反射面203、第二固定直角反射面204、第三固定直角反射面205、第四固定直角反射面206，且第一固定直角反射面203与第二固定直角反射面204相互垂直，第二固定直角反射面204与第三固定直角反射面205相互垂直，第三固定直角反射面205与第四固定直角反射面206相互垂直。

如果第一固定直角反射镜组201和第二固定直角反射镜组202分别有四个固定直角反射面，那么移动直角反射镜组103就有八个移动直角反射面，与第一固定直角反射镜组201和第二固定直角反射镜组202的固定直角反射面加起来的数量相同。如图4所示，所述移动直角反射镜组103的八个移动直角反射面即为第一移动直角反射面111、第二移动直角反射面112、第三移动直角反射面113、第四移动直角反射面114、第五移动直角反射面115、第六移动直角反射面116、第七移动直角反射面117、第八移动直角反射面118，且第一移动直角反射面111、第二移动直角反射面112、第三移动直角反射面113、第四移动直角反射面114与第一固定直角反射镜组201的第一固定直角反射面203、第二固定直角反射面204、第三固定直角反射面205、第四固定直角反射面206一一平行；第五移动直角反射面115、第六移动直角反射面116、第七移动直角反射面117、第八移动直角反射面118与第二固定直角反射镜组202的第一固定直角反射面203、第二固定直角反射面204、第三固定直角反射面205、第四固定直角反射面206一一平行。另外，移动直角反射镜组103中每相邻的两个移动直角反射面相互垂直。

需要进一步说明的是，为了便于原理分析和计算，所述分光镜101、反射镜 102、移动直角反射镜组103的第一移动直角反射面111、第一固定直角反射镜组201的第一固定直角反射面203均相互平行设置，且都相对于激光源100发射的激光束呈45°夹角。

如图1所示，激光源100向分光镜101发射激光束，激光束在分光镜101 处被分为反射激光和透射激光，其中反射激光射入反射镜102后再经反射镜102 射入移动直角反射镜组103的第一移动直角反射面111。由于分光镜101与激光源100发射的激光束呈45°夹角，因此分光镜101向反射镜102反射的反射激光与激光源100发射的激光束垂直，同理，反射激光到达第一移动直角反射面 111后，再将反射激光反射至第一固定直角反射镜组201的第一固定直角反射面 203，该第一固定直角反射面203将反射激光反射至第一固定直角反射镜组201 的第二固定直角反射面204，该第二固定直角反射面204将反射激光反射至移动直角反射镜组103的第二移动直角反射面112，该第二移动直角反射面112将反射激光反射至第三移动直角反射面113，该第三移动直角反射面113将反射激光反射至第一固定直角反射镜组201的第三固定直角反射面205，该第三固定直角反射面205将反射激光反射至第一固定直角反射镜组201的第四固定直角反射面206，该第四固定直角反射面206将反射激光反射至移动直角反射镜组103的第四移动直角反射面114，最后该第四移动直角反射面114将反射激光反射至聚光透镜104。与第一固定直角反射镜组201和移动直角反射镜组103之间的反射原理相同，透射激光从分光镜101射入移动直角反射镜组103的第五移动直角反射面115后，经过移动直角反射镜组103与第二固定直角反射镜组202之间的反射后，最终从移动直角反射镜组103的第八移动直角反射面118反射至聚光透镜104。

所述聚光透镜104为凸透镜，根据凸透镜的折射原理可知，通过凸透镜的光线都会落在凸透镜的焦点处，将光电探测器105设置在聚光透镜104的焦点处，那么通过聚光透镜104的激光束最终都会落在光电探测器105上。

进一步的，所述聚光透镜104也可为聚光反射镜，所述光电探测器10设置再聚光反光镜的焦点处。

从图1中容易看出，第一固定直角反射镜组201与移动直角反射镜组103 之间激光束反射了4次，与第一固定直角反射镜组201的固定直角反射面数量相同，一样的，第二固定直角反射镜组202与移动直角反射镜组103之间激光束也反射了4次。如图3所示，移动装置(未在图中示出)移动读数头1向第一固定直角反射镜组201的方向平行移动，移动之后，第一固定直角反射镜组 201与移动直角反射镜组103之间激光束的反射次数没有变，但是激光束在第一固定直角反射镜组201和移动直角反射镜组103之间的光程减小了；同样地，第二固定直角反射镜组202与移动直角反射镜组103之间的激光束的反射次数没有变，但是激光束在第二固定直角反射镜组202和移动直角反射镜组103之间的光程增大了。需要说明的是，在移动的时候，第一固定直角反射镜组201 的第一固定直角反射面203和第二固定直角反射面204之间的激光反射的光程并不会变，同理移动直角反射镜组103的第二移动直角反射面112与第三移动直角反射面113之间的激光反射的光程也不会变。

如图6所示，假设移动装置带动读数头1向第一固定直角反射镜组201的方向的位移量为X，即移动直角反射镜组103向第一固定直角反射镜组201的方向也移动了X，换句话说，第一固定直角反射镜组201与移动直角反射镜组103 之间的反射激光的光程减小了4X，那么第二固定直角反射镜组202与移动直角反射镜组103之间的透射激光的光程增大了4X，此时透射激光与反射激光的光程差变化量为8X。

本实施例不对第一固定直角反射镜组201和第二固定直角反射镜组202的固定直角反射面数量进行限定，但应该为偶数个固定直角反射面，假设第一固定直角反射镜组201和第二固定直角反射镜组202均分别包括N个固定直角反射面，那么移动直角反射镜组103至少应包括2N个移动直角反射面；当移动装置带动读数头1向第一固定直角反射镜组201或第二固定直角反射镜组202的移动位移量为X，那么透射激光与反射激光的光程差即为2NX。

根据光线干涉现象可知，干涉相长时，两束光的光程差为激光波长的整数倍，反射激光和透射激光这两路激光束经聚光透镜104入射至光电探测器105 后发生干涉，光电探测器105对干涉现象进行检测即可获得读数头1对于第一固定直角反射镜组201和第二固定直角反射镜组202的相对位移量。由于激光束在移动直角反射镜组103与第一固定直角反射镜组201和第二固定直角反射镜组202之间经过多次反射，那么两束激光的光程差也进行了放大；同时由于读数头1在移动时，干涉激光实现了差分效果，两路干涉激光中的其中一束激光光程在减小时，另一束激光光程必然在增大，这样进一步提高了干涉激光光程差的放大倍数，从而提高了激光干涉仪的干涉位移测量精度。

实施2：

作为另一种可实施方式，如图2所示，将实施例1中的激光源设置于分光镜远离反射镜的一侧，此时激光源向分光镜发射的激光束，经分光镜透射至反射镜，以及反射至移动直角反射镜组，为便于区别，将分光镜透射至反射镜的激光束定义为透射激光，将分光镜反射至固定直角反射镜组的激光束定义为反射激光。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例3：

作为另一种可实施方式，一种提高测量精度的激光干涉仪，如图7所示，包括读数头、移动镜组2、第一固定直角反射镜组201、第二固定直角反射镜组 202，所述读数头包括一个激光源100、一个聚光透镜104、一个光电探测器105。所述移动镜组包括一个分光镜101、一个第一反射镜106、一个第二反射镜107、一个移动直角反射镜组103。所述第一固定直角反射镜组201、第二固定直角反射镜组202镜像对称设置于移动直角反射镜组103的两侧。其中：

激光源100，用于向分光镜101发射激光束。

分光镜101，倾斜设置于激光源100发射激光束的位置，与激光源100发射的激光束呈45°夹角，用于接收激光源100发射的激光束，并将接收到的激光束透射至第一反射镜106，以及反射至移动直角反射镜组103；为了便于区分两束光，将透射至第一反射镜106的激光定义为透射激光，将反射至移动直角反射镜组103的激光定义为反射激光。

第一反射镜106，与分光镜101平行设置，用于接收分光镜101透射的透射激光，并将透射激光反射至移动直角反射镜组103。

移动直角反射镜组103，设置于第一固定直角反射镜组201和第二固定直角反射镜组202之间，用于接收第一反射镜106反射的透射激光，以及分光镜101 反射的反射激光，并将接收的透射激光、反射激光分别反射至第一固定直角反射镜组201、第二固定直角反射镜组202。透射激光在移动直角反射镜组103和第一固定直角反射镜组201之间经过多次反射后，移动直角反射镜组103将透射激光反射入第二反射镜107；反射激光在移动直角反射镜组103和第二固定直角反射镜组202之间经过多次反射后，移动直角反射镜组103将反射激光反射至第二反射镜107。

第二反射镜107，设置于移动直角反射镜组103远离第一反射镜106的一侧，与第一反射镜106平行或垂直，本实施例将第二反射镜107设置于与第一反射镜106相互垂直，用于接收移动直角反射镜组103反射的透射激光和反射激光，并将透射激光和反射激光反射至聚光透镜104。

聚光透镜104，用于接收第二反射镜反射107的反射激光和透射激光，并将两束激光束透射至光电探测器105上。

光电探测器105，用于接收聚光透镜104透射的激光束。所述聚光透镜104 为凸透镜，根据凸透镜的折射原理可知，通过凸透镜的光线都会落在凸透镜的焦点处，将光电探测器105设置在聚光透镜104的焦点处，那么通过聚光透镜 104的激光束最终都会落在光电探测器105上。

进一步地，聚光透镜104也可以为反射聚光镜。

所述光电探测器105连接有处理器，用于检测光电探测器105上产生的干涉现象。

所述移动镜组2连接有移动装置，用于带动移动镜组2向第一固定直角反射镜组201或第二固定直角反射镜组202移动，本实施例中第一固定直角反射镜组201、第二固定直角反射镜组202、移动直角反射镜组103的结构与实施例 1中相同，且透射激光在第一固定直角反射镜组201与移动直角反射镜组103之间的反射方式，以及反射激光在第二固定直角反射镜组202与移动直角反射镜组103之间的反射方式都与实施例1中相同，因此透射激光最后从移动直角反射镜组103的第四移动直角反射面114反射至第二反射镜107，反射激光最后从移动直角反射镜组103的第八移动直角反射面118反射至第二反射镜107。

在进行测量工作时，移动装置仅带动移动镜组2向第一固定直角反射镜组 201的方向进行单向移动，或者向第二固定直角反射镜组202的方向进行单向移动。当移动镜组2向第一固定直角反射镜组201移动时，第一固定直角反射镜组201与移动直角反射镜组103之间的光程减小，即透射激光的光程减小，第二固定直角反射镜组202与移动直角反射镜组103之间的光程增大，即反射激光的光程增大；反之亦成立。

所述一种提高测量精度的激光干涉仪设置于壳体内，所述第一固定直角反射镜组201、第二固定直角反射镜组202分别固定设置于壳体内相对的两个方向上，激光源100、聚光透镜104、光电探测器105也固定设置于壳体内，所述移动装置滑动设置于壳体上，使得移动装置能带动移动镜组2在第一固定直角反射镜组201和第二固定直角反射镜组202之间移动。

需要说明的是，与实施例1不相同的是，本实施例将移动镜组2不再设置在读数头内，读数头包括激光源100、聚光透镜104、光电探测器105，在进行测量工作时，移动装置仅带动移动镜组2平行移动，而激光源100、聚光透镜 104、光电探测器105组成的读数头相对于壳体固定不动。

本实施例的结构相对于实施例1的好处是，当移动镜组2移动时，聚光透镜104或光电探测器105可能会产生微小的角度误差，使得实施例1中光电探测器105上产生的干涉现象没有本实施例中将光电探测器105固定后产生的干涉现象准确，这也进一步提高了在实际测量过程中的测量精度。更重要的是，在测量过程中，激光源与光电探测器不再移动，这样其线缆也不参与移动，有利于实际应用。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种提高测量精度的激光干涉仪，其特征在于：包括：读数头、分别设置在读数头两侧的第一固定直角反射镜组、第二固定直角反射镜组，所述第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组镜像对称设置；

所述读数头包括：

激光源，用于发射激光束；

分光镜，用于接收激光源发射的激光束，并将接收到的激光束反射/透射至反射镜，以及透射/反射至移动直角反射镜组；

反射镜，用于接收分光镜反射/透射的激光束，并将接收到的激光束反射至移动直角反射镜组；

移动直角反射镜组，设置于第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组之间，用于接收反射镜反射的激光束，以及分光镜透射的激光束，并将反射镜反射的激光束、分光镜透射的激光束分别反射至第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组，经第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组与移动直角反射镜组之间多次反射后，最终将两束激光反射至聚光透镜；

聚光透镜，用于接收移动直角反射镜组反射的两束激光束，并将两束激光束透射至光电探测器上；

光电探测器，设置于聚光透镜的焦点位置，用于接收聚光透镜透射的激光束。

2.根据权利要求1所述的一种提高测量精度的激光干涉仪，其特征在于：所述读数头连接有移动装置，用于带动读数头向第一固定直角反射镜组或向第二固定直角反射镜组的方向平行移动。

3.根据权利要求2所述的一种提高测量精度的激光干涉仪，其特征在于：所述光电探测器连接有处理器，用于检测光电探测器上的干涉现象。

4.根据权利要求1所述的一种提高测量精度的激光干涉仪，其特征在于：所述一种提高测量精度的激光干涉仪设置于壳体内，且所述第一固定直角反射镜组、第二固定直角反射镜组固定设置于壳体内，所述读数头设置于壳体内，读数头能在壳体内向第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组的方向移动。

5.根据权利要求1所述的一种提高测量精度的激光干涉仪，其特征在于：所述分光镜与激光源发射的激光束呈45°夹角，且所述反射镜与分光镜平行设置。

6.根据权利要求1所述的一种提高测量精度的激光干涉仪，其特征在于：所述第一固定直角反射镜组、第二固定直角反射镜组均包括N个固定直角反射面。

7.根据权利要求6所述的一种提高测量精度的激光干涉仪，其特征在于：所述移动直角反射镜组包括2N个直角反射面。

8.根据权利要求7所述的一种提高测量精度的激光干涉仪，其特征在于：所述第一固定直角反射镜组的N个固定直角反射面与移动直角反射镜组的前/后N个直角反射面一一对应平行设置，所述第二固定直角反射镜组的N个固定直角反射面与移动直角反射镜组的后/前N个直角反射面一一对应平行设置。

9.一种提高测量精度的激光干涉仪，其特征在于：包括：

读数头，移动镜组，第一固定直角反射镜组，第二固定直角反射镜组；

所述第一固定直角反射镜组、第二固定直角反射镜组分别设置在移动镜组的两侧，所述第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组镜像对称；

所述移动镜组包括：

分光镜，用于接收激光源发射的激光束，并将接收到的激光束透射至第一反射镜，以及反射至移动直角反射镜组；

第一反射镜，用于接收分光镜透射的激光束，并将接收到的激光束反射至移动直角反射镜组；

移动直角反射镜组，设置于第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组之间，用于接收第一反射镜反射的激光束，以及分光镜反射的激光束，并将第一反射镜反射的激光束、分光镜反射的激光束分别反射至第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组，经第一固定直角反射镜组和第二固定直角反射镜组与移动直角反射镜组之间多次反射后，最终将两束激光反射至第二反射镜；

第二反射镜，用于接收移动直角反射镜组反射的激光束，并将接收到的激光束反射至聚光透镜；

所述读数头包括：

激光源，用于发射激光束；

聚光透镜，用于接收第二反射镜反射的两束激光束，并将两束激光束透射至光电探测器上；

光电探测器，设置于聚光透镜的焦点位置，用于接收聚光透镜透射的激光束。

10.根据权利要求9所述的一种提高测量精度的激光干涉仪，其特征在于：所述移动镜组连接有移动装置，用于带动移动镜组向第一固定直角反射镜组或向第二固定直角反射镜组的方向平行移动。

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