一种激光干涉测角光路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及几何量计量技术，具体公开了一种激光干涉测角光路。包括空心角隅棱镜、平面反射镜组和偏振分光棱镜，空心角隅棱镜共有两块，位于同一高度；平面反射镜组包括三块平面反射镜。空心角隅棱镜保证了激光传播的一致性，配合反射镜使得光路内激光偏振态保持一致，并简化了光路结构，克服了影响高精度干涉测量的因素，因而保证了激光小角度测量装置的数据精度和稳定性。
【专利说明】一种激光干涉测角光路
【技术领域】
[0001]本实用新型属于几何量计量技术，具体涉及一种激光小角度干涉测角光路。
【背景技术】
[0002]激光小角度测量装置是一种采用正弦原理，以迈克尔逊干涉法测量小角度的高精度仪器，主要由正弦臂，分光镜组，激光干涉系统组成。正弦臂相对中心两侧对称安装角隅棱镜，两角隅棱镜中心距离构成了正弦臂的臂长D。当正弦臂绕回转中心旋转角度Θ时，激光干涉系统测量光程差变化为H，与正弦臂臂长D存在的正弦关系sin0 =H/D。图1所示激光小角度测量装置测角原理。国际上许多计量机构将激光小角度测量装置作为小角度计量的基准，用于光电自准直仪，电子水平仪等高精度小角度测角仪器的校准。
[0003]目前，国内采用的激光小角度测量装置的干涉光路，常见的由分光棱镜，全反射棱镜，实心角隅棱镜、λ /4玻片等组成，光学器件数量多，结构较为复杂，给激光传播过程带来了一些不确定性因素，例如折射率的变化，光程的变化，偏振态的变化等，从而影响激光小角度测角精度和稳定性的提高。本项发明中光路结构简单，光能损失小，光偏振态保持好，安装调整也方便，可以提高了激光小角度装置的测量精度。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种干涉光路结构简单、光能损失小、光偏振态保持好、安装调整方便的激光干涉测角光路。
[0005]本实用新型的技术方案如下:
[0006]一种激光干涉测角光路，包括空心角隅棱镜、平面反射镜组和偏振分光棱镜，所述的空心角隅棱镜共有两块，第一空心角隅棱镜和第二空心角隅棱镜，两者位于同一高度；所述的平面反射镜组包括三块平面反射镜，第一平面反射镜、第二平面反射镜和第三平面反射镜，第一平面反射镜位于第一空心角隅棱镜正下方，第二平面反射镜位于第二空心角隅棱镜的正下方，第三平面反射镜与第一平面反射镜位于同一水平高度，且与第一平面反射镜平行；所述的偏振分光棱镜位于第三平面反射镜的正下方，且位于第二平面反射镜的反射光路上。
[0007]在上述一种激光干涉测角光路中:所述的第一空心角隅棱镜和第二空心角隅棱镜结构相同，均是由三块大小相同的等腰三角形反射镜组成的四面体，所述的反射镜表面设有金反射膜。
[0008]在上述一种激光干涉测角光路中:所述的组成空心角隅棱镜的三块反射镜的通光口径为25-30_，口径大小与干涉镜组通光口径相匹配。
[0009]本实用新型的有益效果在于:空心角隅棱镜保证了激光传播的一致性，配合反射镜使得光路内激光偏振态保持一致，并简化了光路结构，克服了影响高精度干涉测量的因素，因而保证了激光小角度测量装置的数据精度和稳定性。【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为激光干涉测角光路示意图；
[0011]图中:1.第一空心角隅棱镜；2.第二空心角隅棱镜；3.第一平面反射镜；4.第二平面反射镜；5.第三平面反射镜；6.偏振分光棱镜。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0013]如图1所示，激光干涉测角光路包括两块空心角隅棱镜，分别为第一空心角隅棱镜I和第二空心角隅棱镜2，它们位于同一水平高度。所述的空心角隅棱镜为一个由三块镶有等腰三角形微晶玻璃反射镜组成的四面体。三块反射镜形状大小相同，表面镀有金反射膜，通光口径为25mm，可以使正弦臂最大工作角达到5°。
[0014]激光干涉测角光路还包括三块平面反射镜，分别为第一平面反射镜3、第二平面反射镜4和第三平面反射镜5。其中第一平面反射镜3位于第一空心角隅棱镜I正下方，与光束夹角45°安装，且使反射光束与入射光束偏转90°，第二平面反射镜4位于第二空心角隅棱镜2的正下方，与光束夹角45°安装，且使反射光束与入射光束偏转90°，第三平面反射镜5与第一平面反射镜3位于同一水平高度，且与第一平面反射镜3平行放置。所述的第二平面反射镜4的水平位置低于第一平面反射镜3。
[0015]激光干涉测角光路还包括偏振分光棱镜6，其位于所述的第三平面反射镜5的正下方，且位于第二平面反射镜4的反射光路上。
[0016]所述三块平面反射镜均采用微晶玻璃为基体，利用金电极溅射镀膜工艺制成反射面，反射面平面度λ/20，λ为光波在真空中波长的长度。而且金镀膜表面为镜前反射面，无其他材料保护膜。
【权利要求】
1.一种激光干涉测角光路，包括空心角隅棱镜、平面反射镜组和偏振分光棱镜(6)，所述的空心角隅棱镜共有两块，第一空心角隅棱镜(I)和第二空心角隅棱镜(2)，两者位于同一高度；所述的平面反射镜组包括三块平面反射镜，第一平面反射镜(3)、第二平面反射镜(4)和第三平面反射镜(5)，第一平面反射镜(3)位于第一空心角隅棱镜(I)正下方，第二平面反射镜(4)位于第二空心角隅棱镜(2)的正下方，第三平面反射镜(5)与第一平面反射镜(3)位于同一水平高度，且与第一平面反射镜(3)平行；所述的偏振分光棱镜(6)位于第三平面反射镜(5)的正下方，且位于第二平面反射镜(4)的反射光路上。
2.如权利要求1所述的一种激光干涉测角光路，其特征在于:所述的第一空心角隅棱镜(I)和第二空心角隅棱镜(2)结构相同，均是由三块大小相同的等腰三角形反射镜组成的四面体，所述的反射镜表面设有金反射膜。
3.如权利要求2所述的一种激光干涉测角光路，其特征在于:所述的组成空心角隅棱镜的三块反射镜的通光口径为25-30mm，口径大小与干涉镜组通光口径相匹配。
【文档编号】G01B11/26GK203572450SQ201320632751
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】刘勇, 王东伟, 霍晓飞, 陈晓晖, 贺燕 申请人:北京航天计量测试技术研究所, 中国运载火箭技术研究院