本發(fā)明屬于光學測量，尤其涉及一種基于陣列波導光柵分光的光纖耦合動態(tài)干涉儀。

背景技術(shù)：

1、隨著國民經(jīng)濟、科學研究和國防等領(lǐng)域?qū)鈱W系統(tǒng)質(zhì)量要求的提升，光學元件的面形加工及檢測需求的重要性日益凸顯。目前光學元件的平面、球面及非球面的波前面形檢測可以利用干涉儀來完成，干涉儀可以實現(xiàn)利用干涉現(xiàn)象來進行檢測的干涉測試技術(shù)，其中，干涉測試技術(shù)由于精度高、靈敏度高以及無損檢測等優(yōu)點，被廣泛應用于各相關(guān)檢測領(lǐng)域。然而，傳統(tǒng)的干涉儀的干涉光路無法實現(xiàn)多波長、高精度的光學測量功能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提供一種基于陣列波導光柵分光的光纖耦合動態(tài)干涉儀，可以通過陣列波導光柵實現(xiàn)對發(fā)光源發(fā)出光束的波長的穩(wěn)頻及篩選，從而實現(xiàn)對待測表面的波前圖像的精準測量。

2、為達到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

3、一種基于陣列波導光柵分光的光纖耦合動態(tài)干涉儀，其中包括發(fā)光源、陣列波導光柵、運動模組、準直結(jié)構(gòu)、成像元件組和相機；

4、發(fā)光源和陣列波導光柵設置于運動模組；發(fā)光源通過光纖連接于陣列波導光柵的輸入端口，通過運動模組，以使陣列波導光柵的多個輸出端口中的任一輸出端口與連接在準直結(jié)構(gòu)的入射端的光纖對接；

5、成像元件組包括二分之一波片、分光棱鏡和反射鏡；二分之一波片和分光棱鏡依次布置于準直結(jié)構(gòu)的出射端的出射光路上，分光棱鏡用于將經(jīng)過二分之一波片的光束分成沿第一光路傳輸?shù)膮⒖脊馐脱氐诙饴穫鬏數(shù)臏y量光束；反射鏡布置于第一光路，用于將參考光束反射回分光棱鏡；待測表面布置于第二光路，用于將測量光束反射回分光棱鏡；反射回到分光棱鏡的參考光束和測量光束相互干涉，并成像于相機的靶面。

6、進一步的，運動模組包括驅(qū)動組件和傳動組件，驅(qū)動組件用于驅(qū)動傳動組件運動，以使發(fā)光源和陣列波導光柵運動；傳動組件采用如下任一組件：鏈傳動組件、齒輪齒條組件、絲杠組件。

7、進一步的，成像元件組還包括第一四分之一波片，第一四分之一波片布置于第一光路，并位于分光棱鏡和反射鏡之間；

8、參考光束透射經(jīng)過第一四分之一波片后，入射至反射鏡的表面，通過反射鏡反射后，再次經(jīng)過第一四分之一波片回到分光棱鏡。

9、進一步的，成像元件組還包括第二四分之一波片，第二四分之一波片布置于第二光路，并位于分光棱鏡和待測表面之間；

10、測量光束透射經(jīng)過第二四分之一波片后，入射至待測表面，通過待測表面反射后，再次經(jīng)過第二四分之一波片回到分光棱鏡。

11、進一步的，成像元件組還包括會聚透鏡，會聚透鏡布置于第二光路，并位于第二四分之一波片和待測表面之間；

12、測量光束透射經(jīng)過第二四分之一波片后，經(jīng)過會聚透鏡入射至待測表面，通過待測表面反射后，再次經(jīng)過會聚透鏡和第二四分之一波片回到分光棱鏡。

13、進一步的，成像元件組還包括第三四分之一波片，第三四分之一波片位于分光棱鏡和相機之間；

14、反射回到分光棱鏡的參考光束和測量光束經(jīng)過分光棱鏡合束后，經(jīng)過第三四分之一波片，使參考光束和測量光束相互干涉，并成像于相機的靶面。

15、進一步的，陣列波導光柵的波長間隔的范圍為0.01nm~0.1nm。

16、進一步的，相機為偏振掩膜相機。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明創(chuàng)造能夠取得如下有益效果：

18、本發(fā)明創(chuàng)造的基于陣列波導光柵分光的光纖耦合動態(tài)干涉儀，可以通過陣列波導光柵實現(xiàn)對發(fā)光源發(fā)出光束的波長的穩(wěn)頻及篩選，從而實現(xiàn)對待測表面的波前圖像的精準測量。其中，發(fā)光源發(fā)出的光束經(jīng)過陣列波導光柵的衍射分光，使得不同波長的光束通過不同的陣列波導光柵的輸出通道輸出，從而陣列波導光柵的每個輸出端口可以輸出窄線寬、波長穩(wěn)定的光束。且發(fā)光源和陣列波導光柵設置于運動模組，通過運動模組，可以帶動發(fā)光源和陣列波導光柵移動，以切換與連接在準直結(jié)構(gòu)的入射端的光纖對接的陣列波導光柵的輸出端口，陣列波導光柵的不同輸出端口可以輸出不同波長的光束，從而可以利用運動模組，實現(xiàn)多波長快速測量，如此獲得待測表面的波前圖像的精度更高。

技術(shù)特征：

1.一種基于陣列波導光柵分光的光纖耦合動態(tài)干涉儀，其特征在于，包括發(fā)光源、陣列波導光柵、運動模組、準直結(jié)構(gòu)、成像元件組和相機；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于陣列波導光柵分光的光纖耦合動態(tài)干涉儀，其特征在于，所述運動模組包括驅(qū)動組件和傳動組件，所述驅(qū)動組件用于驅(qū)動所述傳動組件運動，以使所述發(fā)光源和所述陣列波導光柵運動；所述傳動組件采用如下任一組件：鏈傳動組件、齒輪齒條組件、絲杠絲母組件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于陣列波導光柵分光的光纖耦合動態(tài)干涉儀，其特征在于，所述成像元件組還包括第一四分之一波片，所述第一四分之一波片布置于所述第一光路，并位于所述分光棱鏡和所述反射鏡之間；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于陣列波導光柵分光的光纖耦合動態(tài)干涉儀，其特征在于，所述成像元件組還包括第二四分之一波片，所述第二四分之一波片布置于所述第二光路，并位于所述分光棱鏡和所述待測表面之間；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于陣列波導光柵分光的光纖耦合動態(tài)干涉儀，其特征在于，所述成像元件組還包括會聚透鏡，所述會聚透鏡布置于所述第二光路，并位于所述第二四分之一波片和所述待測表面之間；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于陣列波導光柵分光的光纖耦合動態(tài)干涉儀，其特征在于，所述成像元件組還包括第三四分之一波片，所述第三四分之一波片位于所述分光棱鏡和所述相機之間；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于陣列波導光柵分光的光纖耦合動態(tài)干涉儀，其特征在于，所述陣列波導光柵的波長間隔的范圍為0.01nm~0.1nm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于陣列波導光柵分光的光纖耦合動態(tài)干涉儀，其特征在于，所述相機為偏振掩膜相機。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于陣列波導光柵分光的光纖耦合動態(tài)干涉儀，其發(fā)光源和陣列波導光柵設置于運動模組。發(fā)光源通過光纖連接于陣列波導光柵的輸入端口，通過運動模組，以使陣列波導光柵的多個輸出端口中的任一輸出端口與連接在準直結(jié)構(gòu)的入射端的光纖對接。成像元件組的二分之一波片和分光棱鏡依次布置于準直結(jié)構(gòu)的出射端的出射光路上，分光棱鏡用于將經(jīng)過二分之一波片的光束分成沿第一光路傳輸?shù)膮⒖脊馐脱氐诙饴穫鬏數(shù)臏y量光束。成像元件組的反射鏡將參考光束反射回分光棱鏡。待測表面將測量光束反射回分光棱鏡。反射回到分光棱鏡的參考光束和測量光束相互干涉，并成像于相機的靶面。實現(xiàn)了對待測表面的波前圖像的精準測量。

技術(shù)研發(fā)人員：孟浩然,高丹恒,洛猛,劉佳豪
受保護的技術(shù)使用者：中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15