专利名称：一种采用数字干涉仪实施高精度测量微小转角的方法
技术领域：
本发明属于光学检测技术领域中涉及的一种测量微小转角的方法。
二.
背景技术：
微小转角在技术界常常是指小于亚角秒量级的转角，这种情况常 出现在高科技领域，例如用于空间光学仪器、精密测量仪器和精密分
析仪器等研制中。本发明是基于空间软x射线一极紫外波段太阳望远
镜(EUT)研制中的需要而产生，在EUT研制中需要对次镜转动机构进 行亚角秒精度的测量。然而，在已有的测角技术中，比如光电轴角编 码器测角、圆光栅法测角、平行光管测角等等，都属于测角范围较大 的测角，不适用微小转角测量。本发明提出的"一种采用数字干涉仪 实施高精度测量微小转角的方法"，实现了亚角秒精度的测量，满足 了研制工作的需要。同时，该方法简单、易行，测量结果可靠，可以 测量任何装置的亚角秒转动，具有普遍意义。
三.
发明内容
为了克服已有技术难以实现对微小转角的测量，发明人在总结多 年经验的基础上，建立一种测量微小转角的方法。
本发明要解决的技术问题是提供一种采用数字干涉仪实施高精 度测量微小转角的方法。解决技术问题的技术方案是 第-一、准备一台数字干涉仪和一块标准平面镜；
第二、将标准平面镜安装在被测转角的物体上；
第三、调整测试光路，使数字干涉仪的视场光轴与标准平面镜的
光轴重合；
第四、用数字干涉仪测试安装在被测物上的标准平面镜初始状态 的面形精度PV值1，调整被测物转动后再测标准平面镜的
面形精度PV值2; 第五、将两次测得的PV值相减的差值A.义代入公式 easineaA.义/D，得到被测转角P，式中义为干涉仪的工 作波长，D是标准平面镜的直径。 工作原理说明
如图1所示，l代表安装在被测物上的标准平面镜的初始位置面， 2代表被测物转动一定角度后标准平面镜的镜面位置，3代表平行于 标准平面镜的初始位置面的镜面位置，线段4表示标准平面镜的镜面 边缘移动的线距离，0代表两面的夹角。因为Aa即等于线段4的长 度，所以当e足够小时，我们利用正弦函数的泰勒展开公式得到公式 e*Sine A.义/Z)，其中D是标准平面镜的直径，/l为数字千涉仪的工作 波长，^是标准平面镜也即被测物偏转的角度。
本发明的积极效果该方法简便易行，只需配备数字干涉仪和标 准平面镜，将标准平面镜安装在被测转角的物体上，用数字干涉仪测 量安装在被测物上的原始状态的标准平面镜的面形精度值，再测待测 物体转动后标准平面镜的面形精度值，经过计算就可知道被测物的微 小转角，被测物可以是不同种类物体，可以用来测量任何能够固定标
准平面镜的物体的微小转动。
四.
图1是本发明工作原理说明示意图。 图2是测量精密转台转角的装置图。
五.
具体实施例方式
本发明按技术方案中提出的五个步骤实施。首先，准备一台ZYG0 数字干涉仪5和一块标准平面镜6，其中ZYG0数字干涉仪5的测量 精度PV值为义/100，标准平面镜6的口径为45ram，面形精度PV值为 0.246义；其次，将德国PI公司生产的压电陶瓷驱动的精密转动平台 7与标准平面镜6固连，并将压电陶瓷驱动的精密转动平台7固定在 ZYG0数字干涉仪5专用的五维调整架8上，ZGY0数字千涉仪5与五 维调整架8置于通用的光学平台9上；第三，调整测试光路，使ZYG0 数字干涉仪5的视场光轴与标准平面镜6的光轴重合；第四，利用 ZGY0数字干涉仪5测量安装在压电陶瓷驱动的精密转动平台7上的 标准平面镜6初始状态的面形精度PV值1;然后用计算机11通过 RS232接口发出指令给压电陶瓷驱动的精密转动平台7的配套控制装 置IO，控制装置10控制压电陶瓷驱动的精密转动平台7驱动标准平 面镜6偏转一个角度，利用ZGY0数字干涉仪5测量标准平面镜6的 面形精度PV值2;求出两次测量的PV值之差A4， A.义表示标准平
面镜6的镜面边缘移动的线距离；第五，利用公式^^sii^aA.义/D，
就可得到压电陶瓷驱动的精密转动平台7偏转的角度。其中D是标准 平面镜6的直径，义为ZYG0数字干涉仪5的工作波长。
权利要求
1、一种采用数字干涉仪实施高精度测量微小转角的方法，其特征在于第一、准备一台数字干涉仪和一块标准平面镜；第二、将标准平面镜安装在被测转角的物体上；第三、调整测试光路，使数字干涉仪的视场光轴与标准平面镜的光轴重合；第四、用数字干涉仪测试安装在被测物上的标准平面镜初始状态的面形精度PV值1，调整被测物转动后再测标准平面镜的面形精度PV值2；第五、将两次测得的PV值相减的差值Δ·λ代入公式θ≈sinθ≈Δ·λ/D，得到被测转角θ，式中λ为干涉仪的工作波长，D是标准平面镜的直径。
全文摘要
一种采用数字干涉仪实施高精度测量微小转角的方法属于光学检测技术领域中涉及的一种测量微小转角的方法。要解决的技术问题是提供一种采用数字干涉仪实施高精度测量微小转角的方法。技术方案是第一、准备一台数字干涉仪和一块标准平面镜；第二、将标准平面镜安装在被测转角的物体上；第三、调整测试光路，使数字干涉仪的视场光轴与标准平面镜的光轴重合；第四、用数字干涉仪测试安装在被测物上的标准平面镜初始状态的面形精度PV值1，调整被测物转动后再测标准平面镜的面形精度PV值2；第五、将两次测得的PV值相减的差值Δ·λ代入公式θ≈sinθ≈Δ·λ/D，得到被测转角θ，式中λ为干涉仪的工作波长，D是标准平面镜的直径。该方法简便易行。
文档编号G01B21/22GK101109624SQ200610017030
公开日2008年1月23日 申请日期2006年7月20日 优先权日2006年7月20日
发明者波 陈, 亮 高 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所