資源描述：
《聲光式外差干涉儀的光路設(shè)計與分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第33卷第2期2011年4月光學(xué)儀器OPTICALINSTRUMENTSVoI．33，No．2April，2011文章編號：1005—5630(2011)02一0025一04聲光式外差干涉儀的光路設(shè)計與分析*句愛松，侯文玫(上海理工大學(xué)光學(xué)信息與計算機工程學(xué)院。上海200093)摘要：制造業(yè)的發(fā)展迫切需要對高速加工過程中的物體進行測量和定位，利用聲光調(diào)制法實現(xiàn)外差干涉能產(chǎn)生較高的頻差可以實現(xiàn)高速測量。文中對聲光式外差干涉儀的光路設(shè)計進行了分析，提出了空間分離一級衍射光和零級衍射光的一種方案，并且對光拍頻的接收，光路的調(diào)整進行了分析，實驗結(jié)果證
2、明該實驗系統(tǒng)可以用于外差干涉測量。關(guān)鍵詞：聲光調(diào)制器；外差干涉儀；光路調(diào)整中圖分類號：TH741文獻標識碼：Adoi：10．3969／j．issn．1005-5630．2011．02．006Analysisanddesignofacousto-opticheterodyneinterferometer】UAisong，HOUWenmei(SchoolofOptical-ElectricalandComputerEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200
3、093。China)Abstract：Developmentofmanufacturingindustryurgentlyneedstomeasurementand10cationtheobjectsinhighspeedmachiningprocesses．Theacousto-opticmodulatorcangeneratehighfrequencydifference，SOwecanachievehighspeedmeasurementbyintroducingacousto-opticmodulatorintoheterodynei
4、nterferometer．Opticaldesignofacousto-opticheterodyneinterferometerhasbeenanalyzedinthisarticle．Aschemewasproposedtorealizethespaceisolationofthefirstdiffractionlightandzero-orderdiffractionlight．Theanalysisoflightbeatreceptionandopticaladjustmenthasbeendone．Testresultproved
5、theprojectcanbeusedforheterodyneinterferometermeasurement．Keywords：acousto-opticmodulator；heterodyneinterferometer；opticaladjustment引言外差干涉儀能夠以簡單的相位比較取得較高的測量分辨力，由于其結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強等優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于納米測量技術(shù)領(lǐng)域。國內(nèi)外的一些雙頻激光干涉儀多采用塞曼效應(yīng)產(chǎn)生雙頻，頻差在2MHz左右，測量速度可達400mm／s。制造業(yè)的發(fā)展迫切需要對高速加工過程中的物體進行測量和定位，高測速則
6、需要高頻差。利用聲光調(diào)制法實現(xiàn)外差干涉能產(chǎn)生較高的頻差，且頻率穩(wěn)定性好，可以實現(xiàn)高速測量。如今市場上成熟的產(chǎn)品有ZYGO公司的激光干涉儀，其頻差達到20MHz，最高測速為5．1m／sEl。3
7、。1聲光式外差干涉儀聲光調(diào)制法是由于聲波在各向同性的透明介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)折射率形成周期性變化所致。當頻。收稿日期：2010-07·26作者簡介：旬愛松(1986一)，男．河北衡水人，碩士研究生，主要從事納米測試技術(shù)方面的研究?！?6光學(xué)儀器第33卷率為，的光波通過在垂直方向被聲光調(diào)制的介質(zhì)后發(fā)生衍射，各級衍射光的頻率是衍射級的函數(shù)。這樣聲光調(diào)制器就可以
8、對入射光的位相和頻率進行調(diào)制。利用聲光調(diào)制器獲得雙頻激光，其振蕩頻率由石英晶振提供，頻率穩(wěn)定性特別好，頻差可達20MHz，可以應(yīng)用于高速測量，缺點是光學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整困難。實驗搭建的聲光式外差干涉儀見圖1。He-Ne激光器出射的光頻率為，，經(jīng)分光鏡(BS)后分為相同的兩束光，聲光調(diào)制器AOM。、AOM。的驅(qū)動頻率為^、^，光波經(jīng)聲光調(diào)制器發(fā)生聲光相互作用后產(chǎn)生相應(yīng)的頻移，其一級衍射光作為出射光，出射光的頻率各為廠+^、，+，2(為方便表達，設(shè)兩束出射光為w-和W2)。W，光經(jīng)PBSl后分為兩束正交的線偏振光，兩束光經(jīng)過各自的干涉臂且兩次經(jīng)過四
9、分之一波片(QwP)致使偏振方向旋轉(zhuǎn)90。，使得原來透射的光被反射，原來反射的光被透射，最后合成的光從棱鏡PBS。的另一邊出射，最終與W2光在偏振分光鏡(PBSz)
