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申请/专利权人：淮阴师范学院

摘要：本发明公开了一种基于低相干光干涉的连续镜面轴上间距测量装置及方法，属于光学精密测量技术领域；本发明提出一种基于低相干光干涉的连续镜面轴上间距测量装置，并基于装置设计了一种与之相匹配的间距测量方法，运用相当于可调节厚度的光学平行板的互补型楔形棱镜组，精密调节参与干涉的参考光束单程方向光程差，使测试光束纵向地对被测连续镜面的各镜面依次扫描，测量出连续各镜面间的轴上光程差，获得被测连续镜面中各相邻镜面间的轴上间距。本发明结构简单，实施成本低廉，操作方便，且能够有效提高镜面间距测量的精度。

主权项：1.基于低相干光干涉的连续镜面轴上间距测量方法，其特征在于，所述方法通过一种基于低相干光干涉的连续镜面轴上间距测量装置实现，所述装置由低相干光源（1）、显微物镜（2）、小孔光阑（3）、消色差准直物镜（4）、第一分束棱镜（5）、五角棱镜（6）、互补型楔形棱镜组（7）、平面反射镜（8）、第二分束棱镜（9）、被测连续镜面（10）、成像透镜（11）、CCD相机（12）组成，基于上述测量装置，所述方法具体包括以下内容：S1、完成所述测量装置整体的布置与安装，首先调整低相干光源（1）、显微物镜（2）、小孔光阑（3）、消色差准直物镜（4）共轴，由低相干光源（1）发出的光束，经过显微物镜（2）后，在光束会聚点经小孔光阑3滤去杂散光，再经消色差准直物镜（4）出射平行光；S2、调整第一分束棱镜（5），使得平行光垂直入射第一分束棱镜（5），分离出低相干的反射光束和透射光束，其中，反射光束在上方行进，为参考光束；透射光束为测试光束；S3、调整五角棱镜（6）、互补型楔形棱镜组（7）、平面反射镜（8）、第二分束棱镜（9），使得参考光束经过五角棱镜（6）反射后，通过互补型楔形棱镜组（7），再由平面反射镜（8）反射，然后以透射方式通过第二分束棱镜（9）；S4、调整被测连续镜面（10）与测试光束所在的光路共轴，测试光束以透射方式通过第二分束棱镜（9），再进入被测间距的连续镜面（10），被测间距的连续镜面（10）的各个镜面均对测试光束依次反射，各反射光束沿原路返回到第二分束棱镜（9），由第二分束棱镜（9）反射后，与参考光束共轴重叠；S5、调节参考光路上的互补型楔形棱镜组（7）的等效厚度，至少使参考光束横截面内以轴为中心的足够大的范围内光线通过，再调节被测连续镜面（10）的沿轴方向的位置，直至观测到被测连续镜面10的第一个镜面反射的测试光束与参考光束会合重叠一齐经过成像透镜（11）后，在CCD相机（12）的接收面上产生低相干光的等光程干涉条纹；S6、记录S5中观测到等光程干涉条纹时互补型楔形棱镜组7中的可动楔形棱镜沿其斜边方向上的位置读数，然后连续调节参考光路上的互补型楔形棱镜组7的等效厚度，依次观测到由被测连续镜面（10）后续的各个镜面反射的测试光束与参考光束产生的低相干光的干涉条纹，记录观测到的各等光程干涉条纹时的互补型楔形棱镜组7中的可动楔形棱镜沿其斜边方向上的位置读数；S7、依据S6中所得位置读数数据，结合低相干光的干涉原理，计算得出被测连续镜面（10）的轴上间距及测量误差；上述方法中所述互补型楔形棱镜组（7）包括有第一楔形棱镜（701）和第二楔形棱镜（702），所述第一楔形棱镜（701）和第二楔形棱镜（702）的制作材料相同、楔角相同，所述第一楔形棱镜（701）和第二楔形棱镜（702）在同一水平面上以互补位置放置，斜边所在的面相互平行，面间存在微小间隔，第二楔形棱镜（702）为在水平面内可沿其斜边方向移动测量位移的可动楔形棱镜。

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