基于宽谱光源干涉原理的样品位移测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光学相干层析成像(OCT，Optical Coherence Tomography)领域，特别涉及一种基于宽谱光源干涉原理的样品位移测量系统。
【背景技术】
[0002]目前，基于宽谱光源特性的光学干涉传感技术在高精度测量中已得到了广泛的应用，其中，用于位置或者位移量或者其它可以转化为位移量的高精度测量已成为尤其热门的研究课题。
[0003]现有的位移测量系统通常是利用光纤耦合器对光源发出的相干光进行分束，分束后的光信号分别被引入参考臂、样品臂中以相应的返回参考光与样品光，再对参考光与样品光进行干涉所形成的干涉信号加以解调，从而实现对样品位移的测量。然而，该类型的位移测量系统尚存在以下问题:(1)、由于参考臂与样品臂通常产生于两个回路中，导致系统结构过于复杂，成本难以降低；(2)、增加额外的透镜回路用于提高测量精度，进一步地导致了系统结构过于复杂，并且测试效率也无法提高；(3)、样品的基准面与被测面之间的距离通常被设置在纳米范围内，难以被精确地调节，进一步地导致了系统的测试效率无法提高。
[0004]针对以上几种问题，现有的位移测量系统还有待进一步改进，以更好地投入市场应用中。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种基于宽谱光源干涉原理的样品位移测量系统，用于解决现有技术中的位移测量系统结构过于复杂、测试效率较低的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案:
[0007]—种基于宽谱光源干涉原理的样品位移测量系统，包括:用于发出相干光的光源、用于将该相干光分束为第一、第二光信号的光纤親合器、用于根据分束后的第一光信号返回参考光的参考臂、用于根据分束后的第一光信号返回干涉光的样品臂、以及用于对该参考光与干涉光所形成的干涉信号进行解调得到光谱信息的光谱解调器，其中，所述参考臂与样品臂共路形成一光干涉通路。
[0008]优选地，所述光干涉通路与样品之间的距离小于1mm。
[0009]优选地，所述光干涉通路包括一第一透镜及一分光镜，其中，该第一透镜将所述光信号输入至该分光镜分光后，所述光信号的一部分经该分光镜直接反射返回形成所述参考光，所述光信号的另一部分经该分光镜透射至样品后返回形成所述干涉光。
[0010]优选地，所述分光镜与样品之间的距离为0.8mm。
[0011]优选地，所述分光镜的厚度2mm - 5mm。
[0012]优选地，所述分光镜透射与反射的比例无限制。
[0013]优选地，所述光源为宽谱光源，该宽谱光源的中心波长为810nm - 850nm。
[0014]优选地，所述宽谱光源的中心波长为830纳米。
[0015]优选地，所述光谱解调器包括依次设置的第二透镜、光栅、第三透镜及电子耦合组件，其中，所述干涉信号由该第二透镜输入，所述光谱信息由该电子耦合组件输出。
[0016]优选地，所述基于宽谱光源干涉原理的样品位移测量样品位移的系统还包括:与所述光谱解调器相连的计算机，用于对所述光谱解调器输出的光谱信息进行数据处理。
[0017]由以上本实用新型所提供的技术方案可见，与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0018]通过令参考臂与样品臂共路于一光干涉通路中，使得光纤耦合器仅需要将分束后的第一光信号输入至光干涉通路中即可以分别返回参考光与干涉光，再对该参考光与干涉光所形成的干涉信号进行解调，利用解调所得的光谱信息来实现对样品位移的测量，使得本实用新型的基于宽谱光源干涉原理的样品位移测量系统不仅可以保证测量精度达到纳米级，而且系统结构简单、成本低、测量效率高。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本实用新型各实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型各实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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的附图。
[0020]图1为一实施例的基于宽谱光源干涉原理的样品位移测量系统的结构框图。
[0021]图2为另一实施例的基于宽谱光源干涉原理的样品位移测量系统的结构框图。
[0022]图3为一实施例的基于宽谱光源干涉原理的样品位移测量方法的流程图。
[0023]图4为一实施例的基于宽谱光源干涉原理的样品位移测量系统的光谱解调器解调得到的光谱信息所对应的波形图。
[0024]图5为图4中波形经傅里叶变换后得到的频率——幅值图。
【具体实施方式】
[0025]为了使本领域的普通技术人员更好地理解本实用新型中的技术方案，并使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的各实施例中的技术方案予以进一步地详尽说明。
[0026]请参阅图1，在一实施例中，一种基于宽谱光源干涉原理的样品位移测量系统1包括:用于发出相干光的光源10、用于将该相干光分束为第一、第二光信号的光纤親合器11、用于根据分束后的第一光信号返回参考光的参考臂、用于根据分束后的第一光信号返回干涉光的样品臂、以及用于对该参考光与干涉光所形成的干涉信号进行解调得到光谱信息的光谱解调器13。其中，该参考臂与样品臂共路形成一光干涉通路12。
[0027]进一步地，该光干涉通路12与样品15之间的距离小于1mm。
[0028]本实施例中，通过令参考臂与样品臂共路形成一光干涉通路12，使得光纤耦合器11仅需要将分束后的第一光信号输入至光干涉通路12中即可以分别返回参考光与干涉光，不仅简化了系统的结构，降低了系统成本，提高了测试效率，而且利用光谱解调器13对该参考光与干涉光所形成的干涉信号进行解调，使得不必增加额外的透镜回路仍然可以保证对样品位移的测量精确度达到纳米级。
[0029]此外，本实施例中，光干涉通路12与样品15之间的距离只需要设置在1mm范围内即可完成对样品位移的测量，提高了调节精度，进而进一步地提高了测试效率。
[0030]请参阅图2，在一实施例中光干涉通路12包括一第一透镜121及一分光镜122。该第一透镜121将光纤耦合器11输出的第一光信号(如图2所示的实线部分)输入至该分光镜122分光后，该光信号的一部分经该分光镜122直接反射返回形成参考光，如图2所不的虚线部分，该光信号的另一部分经该分光镜122透射至样品15后返回形成干涉光，如图2所示的点划线部分。本实施例中，一种基于宽谱光源干涉原理的样品位移测量系统1的其余结构与图1中一致，在此不再—赘述。
[0031]本实施例中，分光镜122与样品15之间的距离小于1mm，且分光镜122的厚度为2_-5_，使得形成参考光的参考臂所产生的光干涉现象可以被削弱地忽略不计，而形成干涉光的样品臂所产生的光干涉现象得以保留，进而再通过对该参考光与干涉光进行干涉形成干涉信号，对该干涉信号进行解调，最终实现了基于宽谱光源干涉原理的样品位移测量系统1利用光谱解调器13解调所得到的光谱信息完成对样品位移的测量。
[0032]需要说明的是，分光镜122可以是自定义的半透半反射镜，其可以是立方体型的，也可以是平面型的，其投射与反射的比例可以是任意的无限制的。
[0033]进一步地，请一并参阅图1至图2，在一实施例中，光源10为宽谱光源，该宽谱光源的中心波长的范围在810nm - 850nm之间。通过该光源10发出相干光并输出至光纤親合器
11。本实