專利名稱：光學(xué)讀頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于干涉計(jì)的探測單元。
背景技術(shù)：
在干涉測量設(shè)備中，兩個(gè)相干光束一起干涉以在探測單元形成干涉條紋形式的空間散射場，該探測單元含有電子器件，例如光電二極管和放大器等。
有利的是，探測單元中無需任何電子器件。這可使得探測單元的尺寸降低。進(jìn)而，如果探測單元不含電子器件，則消除了來自其它器件(例如電機(jī))的電子噪聲的問題。
探測單元中的電子器件是一種熱源，由于設(shè)備例如探測單元自身的部件以及干涉計(jì)所測量系統(tǒng)的膨脹，這可導(dǎo)致測量誤差。因此期望消除這種熱源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種干涉測量設(shè)備，包括測量光束和參考光束，它們相互作用以產(chǎn)生空間條紋圖；光學(xué)器件，其與空間條紋圖相互作用，從而光在空間中被分離到不同方向中；并且其中在空間分離光束的兩個(gè)或更多個(gè)方向中的強(qiáng)度調(diào)制是相移的。
該光學(xué)器件可與空間條紋圖相互作用從而在空間條紋圖的條紋中，光在空間中被分離到不同方向中。
光可以在空間中在空間條紋圖的一個(gè)或多個(gè)條紋的至少一部分上被分離。
光可以在空間中被分離成兩個(gè)或更多個(gè)子束。
不同方向中的空間分離光束可由光學(xué)探測器探測?？臻g分離光束可以經(jīng)由光學(xué)纖維到達(dá)探測器。
可以設(shè)置至少一個(gè)聚焦裝置以將不同方向中的空間分離光束聚焦到光學(xué)纖維中或者光學(xué)探測器上。
該光學(xué)器件可包括至少一個(gè)菲涅耳透鏡。
該光學(xué)器件可以是衍射器件。
在一個(gè)實(shí)施例中，該光學(xué)器件包括多個(gè)片段，其中入射到各個(gè)片段上的來自空間散射場的光被衍射到不同衍射方向中，由此在空間中將空間散射場分離。
該光學(xué)器件可具有多個(gè)具有不同結(jié)構(gòu)的片段，這些不同的片段以重復(fù)圖案布置。所述多個(gè)片段的兩個(gè)或更多個(gè)片段可包括閃耀光柵，其中該閃耀光柵在不同方向中延伸。所述多個(gè)片段中的一個(gè)可以不具有任何結(jié)構(gòu)。
該光學(xué)器件可包括衍射光學(xué)元件。
該光學(xué)器件可以是折射器件。
在一個(gè)實(shí)施例中，該光學(xué)器件可包括多個(gè)片段，其中入射到各個(gè)片段上的來自空間散射場的光被折射到不同方向中，由此在空間中將空間散射場分離。
該光學(xué)器件可具有異形表面，從而在異形表面處的折射使得空間散射場在空間中分離。
該光學(xué)器件可被如此構(gòu)造，從而空間分離光束的相差能夠使得探測器的輸出相結(jié)合以產(chǎn)生具有已知相差的兩個(gè)信號。該光學(xué)器件可被如此構(gòu)造，從而空間分離光束的相差能夠使得探測器的輸出相結(jié)合以產(chǎn)生正交信號。
附圖的簡要說明現(xiàn)在將通過實(shí)例并且參考附圖描述本發(fā)明實(shí)施例，其中

圖1示意出現(xiàn)有技術(shù)中的干涉測量設(shè)備；圖2示意出本發(fā)明的探測單元；圖3示意了在圖1所示設(shè)備中產(chǎn)生的四個(gè)光束的相差；圖4示意了在DOE上用于產(chǎn)生四個(gè)光束的余弦條紋；圖5示意了光柵復(fù)振幅Ω光柵(ω)和條紋復(fù)振幅Ω條紋(ω)的卷積以產(chǎn)生輸出復(fù)振幅Ω輸出(ω)；圖6a示意了第一方案中光柵振幅的實(shí)部和虛部；圖6b示意了第一方案中光柵的相位和強(qiáng)度；圖6c示意了第一方案中所產(chǎn)生的四個(gè)光束的輸出光強(qiáng)關(guān)于角位移的曲線；圖7a示意了第二方案中光柵振幅的實(shí)部和虛部；圖7b示意了第二方案中光柵的相位和強(qiáng)度；圖7c示意了第二方案中所產(chǎn)生的四個(gè)光束的輸出光強(qiáng)關(guān)于角位移的曲線；圖8a示意了第三方案中光柵振幅的實(shí)部和虛部；圖8b示意了第三方案中光柵的相位和強(qiáng)度；圖8c示意了第三方案中所產(chǎn)生的四個(gè)光束的輸出光強(qiáng)關(guān)于角位移的曲線；圖9示意了光柵復(fù)振幅Ω光柵(ω)和條紋復(fù)振幅Ω條紋(ω)的卷積以為三相光柵產(chǎn)生輸出復(fù)振幅Ω輸出(ω)；圖10a示意了用于3相分裂光柵的光柵振幅的實(shí)部和虛部；圖10b示意了用于3相分裂光柵的光柵相位和強(qiáng)度；圖10c示意了用于3相分裂光柵的所產(chǎn)生的四個(gè)光束的輸出光強(qiáng)關(guān)于角位移的曲線；圖11示意了具有異形上表面的光學(xué)器件；圖12示意了圖11的光學(xué)器件，示出偏轉(zhuǎn)光路；圖13示意了具有閃耀光柵的光學(xué)器件的透視圖；圖14是圖13光學(xué)器件的平面視圖；圖15是圖13光學(xué)器件的側(cè)視圖；圖16示意了具有異形上表面的雙折射光學(xué)器件；以及圖17示意了通過圖13-15光學(xué)器件的光利用菲涅耳波帶片被聚焦到光學(xué)纖維中。
具體實(shí)施例方式
圖1示意了在GB2296766中描述的現(xiàn)有技術(shù)中的干涉計(jì)。光源1產(chǎn)生被導(dǎo)向偏振立方體光束分裂器件3的相干光束2。該偏振光束分裂器3從光束2產(chǎn)生第一、透射光束2a和第二反射光束2c。使用偏振光束分裂器3可保證透射和反射光束2a、2c相互間正交偏振。在該實(shí)例中形成干涉計(jì)測量臂的第一透射光束2a直線地通過偏振光束分裂器3并且被導(dǎo)向聯(lián)接到移動(dòng)物體(未示出)的回射器6，利用干涉計(jì)對該物體的位置進(jìn)行測量?；厣淦髯鳛楣馐?b將該光束返回到偏振光束分裂器3。該返回光束2b透過該偏振光束分裂器并且向前到達(dá)探測單元4。
該偏振光束分裂器3還產(chǎn)生第二、反射光束2c，該光束形成干涉計(jì)的參考臂。該反射光束被導(dǎo)向關(guān)于光束分裂器3固定的第二回射器7然后被回射器反射回偏振光束分裂器。在其返程中，光束2d從偏振光束分裂器反射到探測單元。
如上所述，該布置使得光束2b和2d具有不同的偏振態(tài)。
雙折射棱鏡8以不同角度折射光束2b、2d，使得它們會(huì)聚并且偏振元件9將其偏振態(tài)混合，從而它們干涉并且產(chǎn)生空間散射場。
該探測單元4置于交疊光束的光路中以接收空間散射場。所使用的探測器為電子光柵。這種探測器在本申請人的歐洲專利No.0543513中公知并且包括半導(dǎo)體基底，在該基底上設(shè)置多個(gè)細(xì)長的、基本平行的光敏元件。
本發(fā)明提供一種探測單元，其中從空間散射場產(chǎn)生信號，而無需電子光柵。圖2示意了一種探測單元10，包括衍射光學(xué)元件(DOE)12、透鏡14和四個(gè)探測器16、18、20、22。利用兩個(gè)相干光束26、28(即，如圖1所示干涉計(jì)的測量臂和參考臂)的干涉，在探測單元10處形成包括余弦條紋的空間散射場24。
當(dāng)探測單元10受到余弦條紋照射時(shí)，形成四個(gè)光束30、32、34、36，它們由透鏡14聚焦到探測器16、18、20、22上。該透鏡可與DOE成一體的形成?？商娲模梢允褂盟膫€(gè)單獨(dú)的透鏡。這四個(gè)光束相移90°并且因此當(dāng)余弦條紋平移通過探測單元時(shí)，在探測器處探測到的強(qiáng)度正交改變。
圖3示意了當(dāng)余弦條紋關(guān)于探測單元10橫向移動(dòng)時(shí)在探測器16、18、20、22處的強(qiáng)度隨時(shí)間的變化?？梢钥闯鲈诟鱾€(gè)探測器16、18、20、22處強(qiáng)度周期地變化并且關(guān)于彼此相移90°。
本發(fā)明并不限制于產(chǎn)生四個(gè)光束。例如DOE可設(shè)計(jì)成產(chǎn)生三個(gè)光束，它們根據(jù)設(shè)計(jì)而相移π/2或4π/3。探測器的輸出可以結(jié)合以產(chǎn)生正交信號，該信號可用于對條紋和周期光圖像之間相對運(yùn)動(dòng)的幅值和方向進(jìn)行內(nèi)推。在本申請人在前公開的國際專利申請WO87/07944中公開了結(jié)合來自三個(gè)探測器的輸出以產(chǎn)生這種正交信號的方法。
可以參考圖4-8如下計(jì)算DOE的數(shù)學(xué)規(guī)格。
圖4示出入射到DOE40上以產(chǎn)生四個(gè)光束a、b、c、d的余弦條紋24，當(dāng)余弦條紋相對于讀頭平移時(shí)這四個(gè)光束的光強(qiáng)I1、I2、I3、I4改變正交。該余弦條紋可由該方程描述 其中x是線位移；Δx是線位移的改變；并且p是由兩個(gè)入射光束的干涉所產(chǎn)生的復(fù)振幅場的周期。強(qiáng)度干涉圖的周期為p/2。
DOE的輸出復(fù)振幅Ω輸出(ω)由余弦條紋(U條紋(x))和DOE乘積的Fourier變換給出如下。輸出坐標(biāo)為x＝ω·λz其中λ是入射光的波長，ω是坐標(biāo)系統(tǒng)的空間角頻率，并且z是傳播距離。
Ω輸出(ω)＝Ft[U條紋(x).U光柵(x)]＝Convolution[Ft[U條紋(x)，F(xiàn)t[U光柵(x)]＝Convolution[Ω條紋(ω)，Ω光柵(ω)]其中Ft是Fourier變換。
光柵復(fù)振幅Ω光柵(ω)的形式使得當(dāng)與條紋復(fù)振幅Ω條紋(ω)卷積時(shí)，至少產(chǎn)生四個(gè)光束。而且由于要求四個(gè)光束的強(qiáng)度隨著Δx正交地變化，各個(gè)光束的復(fù)振幅需要包括至少兩個(gè)分量從而可以施加所需的相位關(guān)系。(單分量的光束并不合適，因?yàn)樗鼈儗⒕哂泻愣◤?qiáng)度。)在圖5中示意出一個(gè)可能的方案。圖5示意了Ω光柵(ω)和Ω條紋(ω)的卷積以產(chǎn)生Ω輸出(ω)。A-E是復(fù)數(shù)并且φ＝2πΔx/p輸出光強(qiáng)由輸出振幅模數(shù)的平方給出。然后四個(gè)光束的強(qiáng)度等于所需的正交信號In(Δx)＝1+qCos(2φ+nπ/2)其中q是利用單位DC電壓的AC調(diào)制。
令I(lǐng)1為入射光束和DOE性能相結(jié)合產(chǎn)生的第一輸出光束復(fù)振幅的模數(shù)平方則I1＝|1/2(Ae-iφ+Be+iφ)|2＝1/4(Ae-iφ+Beiφ)(A*eiφ+Be-iφ)這可通過下式而與所需被調(diào)制強(qiáng)度條件相關(guān)。
I1＝1/4(|A|2+|B|2+AB*e-2iφ+A*Be2iφ)=1+qCos2φ=1+q2(e2iφ+e-2iφ)]]>類似的，I2＝1/4(|B|2+|C|2+BC*e-2iφ+B*Ce2iφ)=1+qCos(2φ+π/2)=1+q2(ei(2φ-π/2)+e-i(2φ-π/2))]]>I3＝1/4(|C|2+|D|2+CD*e-2iφ+C*De2iφ)=1+qCos(2φ-π)=1+q2(ei(2φ-π)+e-i(2φ-π))]]>
I4＝1/4(D2+|E|2+DE*e-2iφ+D*Ee2iφ)=1+qCos(2φ-3π/2)=1+q2(ei(2φ-3π/2)+e-i(2φ-3π/2))]]>因此，1/4AB*=q2]]>并且1/4A*B=q2]]>1/4BC*=q2e+iπ/2]]>并且1/4B*C=q2e-iπ/2]]>1/4CD*=q2e+iπ]]>并且1/4C*D=q2e-iπ]]>1/4DE*=q2e+i3π/2]]>并且1/4D*E=q2e-i3π/2]]>右側(cè)等式恰為左側(cè)等式的復(fù)共軛并且可被忽略。
利用任意的A值。
B=(2qA)*]]>C＝((2q/B)eiπ/2)*D＝((2q/C)eiπ)*E＝((2q/D)ei3π/2)*現(xiàn)在令A(yù)＝1，q＝1/2，則A-E的值為A＝1B＝1C＝-iD＝+iE＝-1該系統(tǒng)在圖6中示意出。圖6a示出光柵振幅實(shí)部和虛部關(guān)于位移x的曲線，圖6b示出光柵相位和強(qiáng)度關(guān)于位移x的曲線并且圖6c示出在空間頻率坐標(biāo)系統(tǒng)(ω)中的輸出光強(qiáng)。
兩個(gè)可替代的方案也是可能的，其僅在相位量級方面不同。這兩個(gè)方案在圖7和8中示意。
圖7a示出光柵振幅實(shí)部和虛部關(guān)于位移x的曲線，圖7b示出光柵相位和強(qiáng)度關(guān)于位移x的曲線并且圖7c對于下面的A-E值的四個(gè)光束a、b、c、d，示出在空間頻率坐標(biāo)系統(tǒng)(ω)中的光強(qiáng)A＝1B＝ei0π/2/AC＝ei1π/2/BD＝ei3π/2/CE＝ei2π/2/D因此A＝1 B＝1 C＝i D＝-1 E＝1圖8a示出光柵振幅實(shí)部和虛部關(guān)于位移x的曲線，圖8b示出光柵相位和強(qiáng)度關(guān)于位移x的曲線并且圖8c對于下面的A-E值的四個(gè)光束a、b、c、d，示出在空間頻率坐標(biāo)系統(tǒng)(ω)中的光強(qiáng)A＝1B＝ei0π/2/AC＝ei2π/2/BD＝ei1π/2/CE＝ei3π/2/D因此A＝1 B＝1 C＝-1 D＝-i E＝1
也能夠使用DOE產(chǎn)生三個(gè)光束。一個(gè)可能的方案由圖9和下面的等式示意。
A＝1B＝e-i.1.π/2/AC＝ei.0.π/2/BD＝ei.1.π/2/C因此A＝1 B＝-i C＝i D＝1圖10a示出三相分裂光柵的光柵振幅實(shí)部和虛部的曲線，圖10b示出三相分裂光柵的相位和強(qiáng)度的曲線并且圖10c示出三個(gè)輸出光束a、b、c的輸出強(qiáng)度關(guān)于角位移(ω)的曲線。
上面的方案為特殊的解析方案。DOE的數(shù)值優(yōu)化一般使用計(jì)算機(jī)并且產(chǎn)生可以并非為上面形式而是使得DOE更易于制造和使用的設(shè)計(jì)。
現(xiàn)在參考圖11和12描述用于從空間散射場形成多個(gè)光束的可替代光學(xué)器件。
圖11示意了光學(xué)器件50，包括透明的例如玻璃元件52，該元件在一個(gè)表面上具有外形54，該外形包括等距的并且例如以120°相互成角度的三個(gè)表面56、58、60的重復(fù)圖案。
該外形可從鋸齒形輪廓形成，其中上面的三分之一被切除(例如通過拋光)。
通過兩個(gè)相干光束64、66的干涉在光學(xué)器件50處形成包括余弦條紋62的空間散射場。圖11示出入射到光學(xué)器件50上的余弦條紋62。入射到異形光學(xué)器件上的光被通過三個(gè)成角度表面折射到三個(gè)不同方向68、70、72中，如圖12所示。光學(xué)器件74的周期等于余弦條紋76的周期，從而產(chǎn)生具有不同相位0°、+120°和-120°的三個(gè)光束。
設(shè)置探測器(未示出)以探測所產(chǎn)生的三個(gè)光束68、70、72?？商娲?，可設(shè)置光學(xué)纖維以將所產(chǎn)生的三個(gè)光束耦合到其相應(yīng)的遠(yuǎn)程探測器。
在相反的布置中，相干光束64、66入射到光學(xué)器件的平表面上，從而光從玻璃側(cè)通過異形玻璃/空氣界面。在該布置中光束64、66的入射角度將大于在圖11和12中所示意的布置以在玻璃中產(chǎn)生等于異形表面周期的條紋間距。
相互干涉以產(chǎn)生干涉圖的入射光束不必彼此成一定角度。圖16示意了一種實(shí)施例，其中光學(xué)器件150由雙折射材料制成，在其異形表面158上涂覆有偏振材料151。正交偏振的兩個(gè)平行光束164、166入射到光學(xué)器件上，并且被雙折射材料以不同的程度折射。因此光束當(dāng)相遇時(shí)不再平行并且在偏振涂層處干涉以形成干涉圖。該干涉圖與如上參考圖11和12所述的異形表面相互作用。
現(xiàn)在參考圖13-15描述另一種類型的異形光學(xué)元件。在該實(shí)施例中，光學(xué)器件80包括具有異形表面84的透明元件82例如玻璃。
光學(xué)器件的異形表面84被劃分成片段88、90、92的重復(fù)圖案，片段圖案平行于光條紋86的方向延伸。圖13和14示出片段的重復(fù)圖案。圖13是光學(xué)器件的透視圖并且圖14是平面視圖。該圖案的各個(gè)可重復(fù)部分包括第一片段88，其中不具有任何結(jié)構(gòu)；第二片段90，其中具有沿著第一方向(在圖14中箭頭A所示)延伸的閃耀光柵；以及第三片段92，其中具有沿著第二方向(在圖14中箭頭B所示)延伸的閃耀光柵。
入射到光學(xué)器件異形表面的不同片段上的光被衍射到不同方向中。入射到不具有任何結(jié)構(gòu)的第一片段上的光直線地通過該光學(xué)器件(即第0級衍射)。入射到第二和第三片段上的光被以不同的角度折射。
圖15是圖13和14的光學(xué)元件的端視圖。入射到光學(xué)器件80頂表面上的光94直線地通過片段88(不具有結(jié)構(gòu))，通過片段90(具有沿著第一方向的閃耀光柵)在第一方向中衍射并且通過片段92(具有沿著第二方向的閃耀光柵)在第二方向中衍射。由這三個(gè)片段產(chǎn)生的光束由透鏡96聚焦到三個(gè)光斑98、100、102上，它們橫向于重復(fù)片段圖案的方向。由于入射到各個(gè)片段88、90、92上的光各自與余弦條紋的不同部分相關(guān)，三個(gè)光斑各自具有不同的相位，即0°、+/-120°。
使用閃耀光柵具有如此優(yōu)點(diǎn)，即通過將菲涅耳波帶片迭加到閃耀光柵上，透鏡96可結(jié)合于光學(xué)器件80中，由此降低系統(tǒng)的總尺寸。
圖17示意了將光聚焦到光學(xué)纖維中的菲涅耳波帶片的一部分。該波帶片包括區(qū)域A、B、C的組，其中各個(gè)給定組的區(qū)域?qū)⒐饩劢沟浇o定的焦點(diǎn)。不同區(qū)域的組將光聚焦到不同的焦點(diǎn)。菲涅耳波帶片可被構(gòu)造成使得這些焦點(diǎn)平行于或者橫向于光學(xué)纖維的平面布置。圖17示出由閃耀光柵的第一組片段88衍射的光被聚焦到第一光學(xué)纖維170中，由閃耀光柵的第二組片段90衍射的光被聚焦到第二光學(xué)纖維172中，并且由閃耀光柵的第三組片段192衍射的光被聚焦到第三光學(xué)纖維174中。
相干光學(xué)纖維束可替代光學(xué)器件以及離散的光學(xué)纖維。在此情形中，在纖維束中各個(gè)光學(xué)纖維的一端鄰近空間散射場設(shè)置并且相間隔以使得不同相位的光通過不同的光學(xué)纖維到達(dá)不同的探測器。
如果來自電子器件的熱量是可以接受的，則可以使用光電探測器替代光學(xué)纖維。這里光電探測器可以是分離的，或者容納于同一單元中，或者它們甚至可具有與在四元電池或線性陣列中相同的基底。
雖然圖11-17示意了透射系統(tǒng)，在本發(fā)明中也可使用反射光學(xué)器件。
所有上述實(shí)施例為光電光柵提供了可替代形式，因此提供了其中無需任何電子器件的探測單元。而且，由于探測器可關(guān)于探測單元遠(yuǎn)程設(shè)置(即通過使用光學(xué)纖維)，讀頭的尺寸大大降低。
上述探測單元適用于在其中產(chǎn)生空間散射場的任何干涉計(jì)。
權(quán)利要求
1.一種干涉測量設(shè)備，包括測量光束和參考光束，它們相互作用以產(chǎn)生空間條紋圖；光學(xué)器件，其與空間條紋圖相互作用，從而光在空間中被分離到不同方向中；并且其中在空間被分離光的兩個(gè)或更多個(gè)方向中的強(qiáng)度調(diào)制是相移的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干涉測量設(shè)備，其中光學(xué)器件與空間條紋圖相互作用從而在空間條紋圖的條紋中，光在空間中被分離到不同方向中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干涉測量設(shè)備，其中所述的光在空間中在空間條紋圖的一個(gè)或多個(gè)條紋的至少一部分上被分離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一項(xiàng)所述的干涉測量設(shè)備，其中所述的光在空間中被分離成兩個(gè)或更多個(gè)子束。
5.根據(jù)前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的干涉測量設(shè)備，其中利用光學(xué)探測器探測不同方向中的空間分離光。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的干涉測量設(shè)備，其中空間分離光經(jīng)由光學(xué)纖維到達(dá)探測器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6中任何一項(xiàng)所述的干涉測量設(shè)備，其中設(shè)置至少一個(gè)聚焦裝置以將不同方向中的空間分離光聚焦到光學(xué)纖維中或者光學(xué)探測器上。
8.根據(jù)前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的干涉測量設(shè)備，其中該光學(xué)器件包括至少一個(gè)菲涅耳透鏡。
9.根據(jù)前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的干涉測量設(shè)備，其中該光學(xué)器件是衍射器件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的干涉測量設(shè)備，其中該光學(xué)器件包括多個(gè)片段，入射到各個(gè)片段上的來自空間散射場的光被衍射到不同衍射方向中，由此在空間中將空間散射場分離。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10中任何一項(xiàng)所述的干涉測量設(shè)備，其中該光學(xué)器件具有多個(gè)具有不同結(jié)構(gòu)的片段，所述不同的片段以重復(fù)圖案布置。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11中任何一項(xiàng)所述的干涉測量設(shè)備，其中所述多個(gè)片段的兩個(gè)或更多個(gè)片段包括閃耀光柵，該閃耀光柵在不同方向中延伸。
13.根據(jù)權(quán)利要求10到12中任何一項(xiàng)所述的干涉測量設(shè)備，其中所述多個(gè)片段中的一個(gè)不具有任何結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任何一項(xiàng)所述的干涉測量設(shè)備，其中該光學(xué)器件是衍射光學(xué)元件。
15.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任何一項(xiàng)所述的干涉測量設(shè)備，其中該光學(xué)器件是折射器件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的干涉測量設(shè)備，其中該光學(xué)器件包括多個(gè)片段，入射到各個(gè)片段上的來自空間散射場的光被折射到不同方向中，由此在空間中將空間散射場分離。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16中任何一項(xiàng)所述的干涉測量設(shè)備，其中該光學(xué)器件具有異形表面，從而在異形表面處的折射使得空間散射場在空間中分離。
18.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任何一項(xiàng)所述的干涉測量設(shè)備，其中該光學(xué)器件包括相干光學(xué)纖維束。
19.根據(jù)前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的干涉測量設(shè)備，其中該光學(xué)器件被如此構(gòu)造，從而空間分離光束的相差能夠使得探測器的輸出相結(jié)合以產(chǎn)生具有已知相差的兩個(gè)信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的干涉測量設(shè)備，其中該光學(xué)器件被如此構(gòu)造，從而空間分離光束的相差能夠使得探測器的輸出相結(jié)合以產(chǎn)生正交信號。
全文摘要
一種干涉測量設(shè)備，包括測量光束(2a、2b)和參考光束(2c、2d)，它們相互作用以產(chǎn)生空間條紋圖(24)。設(shè)置光學(xué)器件(12)，其與空間條紋圖(24)相互作用，從而光在空間中被分離到不同方向(30、32、34、36)中。在空間分離光束的兩個(gè)或更多個(gè)方向中的強(qiáng)度調(diào)制是相移的。該光學(xué)器件可包括例如衍射器件、折射器件或者衍射光學(xué)元件。
文檔編號G01B9/02GK1930446SQ200580006887
公開日2007年3月14日 申請日期2005年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月4日
發(fā)明者戴維·羅伯茨·麥克默特里, 詹姆斯·雷諾茲·亨肖, 邁克爾·霍默, 馬克·亞德里恩·文森特·查普曼, 雷蒙德·約翰·查內(nèi), 威廉·埃內(nèi)斯特·李, 賈森·肯普頓·斯拉克 申請人:瑞尼斯豪公司