一种激光干涉仪线性测长的准直调节方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及测试测量技术与设备技术领域，具体涉及一种激光干涉仪线性测长的准直调节方法。
【背景技术】
[0002]半导体工艺设备的精度越来越高，对应用在设备中的多轴定位平台的要求也越来越高，当系统精度要求在微米级时，多轴定位系统的各个轴的定位精度理论上要达到亚微米级。为了提高多轴定位系统的整体精度，就要对系统各轴的定位精度进行检测补偿。激光干涉仪因其精度高、应用范围广、环境适应力强、实时动态测速高等优点，被用作精度检测、验收的首选设备。线性位置测量是激光干涉仪最常见的一种测量。激光干涉仪系统会比较轴位置上的目标位置数据与测量的实际数据，从而测量线性定位精度和重复定位精度。进行线性位置测量时，为了减小系统的阿贝误差和余弦误差，首先要做好系统的准直调节。
【发明内容】
[0003]本发明旨在提出一种激光干涉仪线性测长的准直调节方法。
[0004]本发明的技术方案在于:
一种激光干涉仪线性测长的准直调节方法，包括以下步骤:
(1)线性反射镜定位；
(2)目测准直；
(3)光路低精度准直；
(4)光路高精度准直；
(5)线性干涉镜定位和准直。
[0005]优选地，所述的线性反射镜定位方法为:
(1)线性测量反射镜固定在移动的工作台上；
(2)干涉镜已经固定到设备的固定部件上(通过磁性支架)，且满足干涉镜放置在激光器与反射镜之间的光路上；
(3)调整云台后方的扭摆微调控制和快速平移手柄，使其处于行程的中间位置，通过移动三脚架，目测调整激光器的水平方向，使激光束在水平方向上与被测运动轴的移动方向平行，此时就完成了大致准直。
[0006]优选地，所述的目测准直方法为:
(1)位置调节:光靶安装在测量反射镜上，并把光靶定位成白点朝上，激光头的光闸旋转到准直调整位置，使激光输出光束直径减小；转动高度调节曲柄，调节激光头的高度，并平移激光头，直到激光束射到光靶上的白点中心；此时激光头的高度基本确定，高度锁定环锁紧；
(2)水平调节:支起三脚架后，把激光头和云台组合体固定到三脚架上，把气泡水平仪放在激光头的上表面；通过调节三脚架的3个支腿长度完成激光头的水平校准。
[0007]优选地，所述的光路低精度准直方法为:
(1)将测量反射镜移动到激光器最近处，(光靶已经安装到测量反射镜上，而且定位成白点朝上)，调整反射镜或激光头的高低和左右位置，使激光束击中光靶上的白点中心；
(2)将测量反射镜移动到激光器最远处，此时若光束仍在光靶的白点中心上，则说明已经基本准直；如果光束偏离白点中心，则说明激光束与工作台移动方向不平行；可调整云台后方的扭摆微调控制旋钮使激光器水平旋转，如果光束和白点存在高度偏离，可调整激光器后方的俯仰旋钮，通过这两个旋钮使光束移动到以光靶白点为中心的对称位置，然后整体平移(高低左右)激光器，使光束对准白点中心；
(3)将测量反射镜移动到激光器最近处，此时若光束仍偏离靶心，则可重复步骤(I)?
(2)，直到在全行程内，光束均保持在靶心，说明激光器光束的准直已基本调好。
[0008]或者优选地，所述的光路高精度准直方法为:
(1)去掉测量反射镜上的光靶，观察从测量反射镜返回到光闸上的激光束是否在白点中心上；调整测量反射镜上或激光头上下左右平动，使激
光束对准激光器光闸的靶子中心；
(2)将测量反射镜移动到激光器最远处，此时若光束仍在激光器光闸的白点中心上，则说明已经完全准直；如果光束偏离白点中心，则说明激光束与工作台移动方向还存在准直误差；调整云台后方的扭摆微调控制旋钮使激光器水平旋转，若光束和白点存在高度偏离，调整激光器后方的俯仰旋钮，通过这两个旋钮使光束移动到以光靶白点为中心的对称位置，然后整体平移(高低左右)激光器，使光束对准白点中心；
(3)将测量反射镜移动到激光器最近处，直到在全行程内，光束均保持在激光器光闸靶心，说明激光器光束的准直已完成；此时如果旋转光闸到测量位置，则激光头光束强度指示灯全亮。
[0009]或者优选地，所述的线性干涉镜定位和准直方法为:
(1)在设备的固定位置上而且是激光器与反射镜之间放入线性干涉镜，光靶安装在线性干涉镜上，而且定位成白点朝上；调整线性干涉镜高低左右移动，使激光束击中光靶上的白点中心；
(2)去掉线性干涉镜上的光靶，把它安装到测量反射镜上，观察从线性干涉镜返回到光闸上的激光束是否在白点中心上；调整线性干涉镜的俯仰和扭摆，使激光束对准激光器光闸的靶子中心；
(3)去掉测量反射镜的光靶，激光头光闸上2个光束就完全重合且对准白点中心；
(4)在被测轴的全行程范围内移动测量反射镜，如果全程范围内激光头都能获得可以用来测试的信号强度，即可进行测量。
[0010]本发明的技术效果在于:
本发明方法简单，结果精确。不仅应用于线性定位测量，而且可以应用于其它线性测量。
【具体实施方式】
[0011]一种激光干涉仪线性测长的准直调节方法，包括以下步骤:
(I)线性反射镜定位； (2)目测准直；
(3)光路低精度准直；
(4)光路高精度准直；
(5)线性干涉镜定位和准直。
[0012]其中，线性反射镜定位方法为:
(1)线性测量反射镜固定在移动的工作台上；
(2)干涉镜已经固定到设备的固定部件上(通过磁性支架)，且满足干涉镜放置在激光器与反射镜之间的光路上；
(3)调整云台后方的扭摆微调控制和快速平移手柄，使其处于行程的中间位置，通过移动三脚架，目测调整激光器的水平方向，使激光束在水平方向上与被测运动轴的移动方向平行，此时就完成了大致准直。
[0013]目测准直方法为:
(1)位置调节:光靶安装在测量反射镜上，并把光靶定位成白点朝上，激光头的光闸旋转到准直调整位置，使激光输出光束直径减小；转动高度调节曲柄，调节激光头的高度，并平移激光头，直到激光束射到光靶上的白点中心；此时激光头的高度基本确定，高度锁定环锁紧；
(2)水平调节:支起三脚架后，把激光头和云台组合体固定到三脚架上，把气泡水平仪放在激光头的上表面；通过调节三脚架的3个支腿长度完成激光头的水平校准。
[0014]光路低精度准直方法为:
(1)将测量反射镜移动到激光器最近处，(光靶已经安装到测量反射镜上，而且定位成白点朝上)，调整反射镜或激光头的高低和左右位置，使激光束击中光靶上的白点中心；
(2)将测量反射镜移动到激光器最远处，此时若光束仍在光靶