光纖相移裝置制造方法
【專利摘要】一種光纖相移裝置，包括底座、分別固定在該底座兩端的第一光纖耦合器模塊和第二光纖耦合器模塊，第一光纖耦合器模塊和第二光纖耦合器模塊相互準(zhǔn)直，第一光纖耦合器模塊包括第一光纖傳輸線、第一五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器和第一支架，第一五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器通過(guò)第一支架固定在底座上，第一光纖傳輸線與第一五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器相接。本實(shí)用新型在測(cè)量成像系統(tǒng)光路以外產(chǎn)生相移，消除了傳統(tǒng)相移產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，能夠補(bǔ)償特殊光程差，簡(jiǎn)化了測(cè)量系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)，且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、組裝容易的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】光纖相移裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及干涉測(cè)量領(lǐng)域，特別是一種在測(cè)量成像系統(tǒng)光路以外產(chǎn)生相移的可補(bǔ)償光程差的光纖相移裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在各種基于干涉光學(xué)的實(shí)驗(yàn)與系統(tǒng)中都渴望控制光束的相位，包括點(diǎn)衍射干涉儀、橫向剪切干涉儀，相位輪廓測(cè)定法及全息干涉，恒星干涉測(cè)量等，光學(xué)相移都能以不同的方式引入。
[0003]一般的相移方式有壓電陶瓷(PZT)相移、光柵相移、偏振相移等。但這些相移裝置，只能產(chǎn)生幾個(gè)波長(zhǎng)的相移行程。在一些采用短相干光源的干涉儀種，不僅需要高精度的相移運(yùn)動(dòng)，還需要大行程的光程補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)高干涉對(duì)比度的干涉條紋。如在先技術(shù)(參見(jiàn) G.E.Sommargren, D.ff.Phill1n, M.A.Johnson, et al, “ 100-picometerinterferometry for EUVL”，SPIE Vol.4688，316-328，2002)中通過(guò)分光棱鏡、PZT、角錐棱鏡等器件實(shí)現(xiàn)相移和光程補(bǔ)償功能，但相移和光程補(bǔ)償分為兩個(gè)光路，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可補(bǔ)償光程差的光纖相移裝置，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)相移，并能實(shí)現(xiàn)大范圍光程的調(diào)節(jié)。該相移裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、相移元件不產(chǎn)生系統(tǒng)誤差以及干涉對(duì)比度可調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下:
[0006]—種光纖相移裝置，包括底座、分別固定在該底座兩端的第一光纖稱合器模塊和第二光纖耦合器模塊，所述的第一光纖耦合器模塊和第二光纖耦合器模塊相互準(zhǔn)直；所述的第一光纖稱合器模塊包括第一光纖傳輸線、第一五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖稱合器和第一支架，所述的第一五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器通過(guò)第一支架固定在所述的底座上，所述的第一光纖傳輸線與第一五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器相接；所述的第二光纖耦合器模塊包括第二光纖傳輸線、第二五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器和第二支架，所述的第二五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器通過(guò)第二支架固定在所述的底座上，所述的第二光纖傳輸線與第二五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器相接，其特點(diǎn)在于，所述的第二光纖耦合器模塊還包括微動(dòng)位移臺(tái)和宏動(dòng)位移臺(tái)，所述的微動(dòng)動(dòng)位移臺(tái)固定在該宏動(dòng)位移臺(tái)上，所述的第二五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器通過(guò)第二支架、微動(dòng)位移臺(tái)和宏動(dòng)位移臺(tái)固定在所述的底座上。
[0007]—種光纖相移裝置，包括底座、分別固定在該底座兩端的第一光纖稱合器模塊和第二光纖耦合器模塊，所述的第一光纖耦合器模塊和第二光纖耦合器模塊相互準(zhǔn)直；所述的第一光纖稱合器模塊包括第一光纖傳輸線、第一五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖稱合器和第一支架，所述的第一五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器通過(guò)第一支架固定在所述的底座上，所述的第一光纖傳輸線與第一五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器相接；所述的第二光纖耦合器模塊包括第二光纖傳輸線、第二五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器和第二支架，所述的第二五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器通過(guò)第二支架固定在所述的底座上，所述的第二光纖傳輸線與第二五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器相接，其特點(diǎn)在于，所述的第一光纖耦合模塊還包括固定在所述的底座上的宏動(dòng)位移臺(tái)，所述的第一五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器由第一支架固定在宏動(dòng)位移臺(tái)上；所述的第二光纖耦合器模塊還包括固定在所述的底座上的微動(dòng)位移臺(tái)，所述的第二五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器由第二支架固定在微動(dòng)位移臺(tái)上。
[0008]所述的五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器內(nèi)置的透鏡由5個(gè)自由度對(duì)準(zhǔn):分別是在Χ，γ和Z軸的線性對(duì)準(zhǔn)，俯仰和偏轉(zhuǎn)角度對(duì)準(zhǔn)，以及同時(shí)控制俯仰和偏轉(zhuǎn)角度對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行Z方向調(diào)節(jié)。
[0009]所述的宏動(dòng)位移臺(tái)是電控壓電陶瓷宏動(dòng)位移臺(tái)或是其他精密宏動(dòng)位移臺(tái)。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0011](I)不產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，能補(bǔ)償系統(tǒng)特殊光程差產(chǎn)生高的干涉可見(jiàn)度；
[0012](2)位于被測(cè)成像系統(tǒng)成像光路以外，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈活；例如將該相移裝置應(yīng)用于干涉儀中，不需要增加額外的位移平臺(tái)，便于簡(jiǎn)化干涉測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)干涉測(cè)量過(guò)程。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型光纖相移裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型光纖相移裝置第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)以此實(shí)施例限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0016]實(shí)施例1:如圖1所示，一種光纖相移裝置包括光纖耦合器模塊一、光纖耦合器模塊二以及底座組成。光纖I禹合器模塊一由第一光纖傳輸線ιο?、五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖率禹合器102、第一支架103組成,光纖稱合器102由第一支架103固定位置,第一光纖傳輸線101與光纖I禹合器102相接；光纖I禹合器模塊二由光纖傳輸線201、五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器202、第二支架203、微動(dòng)位移臺(tái)204和宏動(dòng)位移臺(tái)205組成，微動(dòng)動(dòng)位移臺(tái)204固定在宏動(dòng)位移臺(tái)205上，光纖耦合器202由第二支架203固定在微動(dòng)動(dòng)位移臺(tái)204上，光纖傳輸線201與光纖稱合器202相接。
[0017]各元部件的位置連接關(guān)系如下:
[0018]光纖稱合器模塊一固定在底座的一側(cè)，光纖稱合器模塊二固定在底座的另外一側(cè)，光纖耦合器模塊一和光纖耦合器模塊二相互準(zhǔn)直。
[0019]本實(shí)用新型的工作原理和工作過(guò)程如下:第一光纖傳輸線101輸出光的前進(jìn)方向是所述的的光纖耦合器模塊一，該光纖耦合器模塊將光纖傳輸進(jìn)來(lái)的發(fā)散光匯聚成準(zhǔn)直光束，光纖耦合器模塊二將該準(zhǔn)直光束耦合進(jìn)光纖傳輸線201，宏動(dòng)位移臺(tái)205運(yùn)動(dòng)大范圍調(diào)節(jié)光程補(bǔ)償特殊光程差，調(diào)節(jié)干涉對(duì)比度，微動(dòng)位移臺(tái)204運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生相移。
[0020]實(shí)施例2:如圖2所不,一種光纖相移裝置,包括光纖稱合器模塊三、光纖稱合器模塊四以及底座組成。光纖I禹合器模塊三由光纖傳輸線401、五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖I禹合器402、支架403和宏動(dòng)位移臺(tái)404組成，光纖耦合器402由支架403固定在宏動(dòng)位移臺(tái)404上，光纖傳輸線401與光纖I禹合器402相接；光纖I禹合器模塊四由光纖傳輸線501、五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器502、支架503和微動(dòng)位移臺(tái)504組成，光纖耦合器502由支架503固定在微動(dòng)位移臺(tái)504上,光纖傳輸線501與光纖稱合器502相接。
[0021]各元部件的位置連接關(guān)系如下:
[0022]光纖耦合器模塊三固定在底座的一側(cè)，光纖耦合器模塊四固定在底座的另外一側(cè)，光纖耦合器模塊三和光纖耦合器模塊四相互準(zhǔn)直。
[0023]本實(shí)用新型的工作原理和工作過(guò)程如下:光纖傳輸線401輸出光的前進(jìn)方向是所述的的光纖耦合器模塊三，該光纖耦合器模塊將光纖傳輸進(jìn)來(lái)的發(fā)散光匯聚成準(zhǔn)直光束，光纖耦合器模塊四將該準(zhǔn)直光束耦合進(jìn)光纖傳輸線501，其中宏動(dòng)位移臺(tái)404運(yùn)動(dòng)大范圍調(diào)節(jié)光程補(bǔ)償特殊光程差，調(diào)節(jié)干涉對(duì)比度，微動(dòng)位移臺(tái)504運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生相移。
[0024]本實(shí)用新型提供的可補(bǔ)償光程差的光纖相移裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)相移，并能實(shí)現(xiàn)大范圍光程的調(diào)節(jié)。該相移裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、相移元件不產(chǎn)生系統(tǒng)誤差以及干涉對(duì)比度可調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種光纖相移裝置，包括底座(3)、分別固定在該底座(3)兩端的第一光纖稱合器模塊和第二光纖耦合器模塊，所述的第一光纖耦合器模塊和第二光纖耦合器模塊相互準(zhǔn)直； 所述的第一光纖耦合器模塊包括第一光纖傳輸線(101)、第一五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖率禹合器(102)和第一支架(103),所述的第一五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖I禹合器(102)通過(guò)第一支架(103)固定在所述的底座(3)上，所述的第一光纖傳輸線(101)與第一五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器(102)相接； 所述的第二光纖耦合器模塊包括第二光纖傳輸線(201)、第二五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器(202)和第二支架(203)，所述的第二五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器(202)通過(guò)第二支架(203)固定在所述的底座(3)上，所述的第二光纖傳輸線(201)與第二五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器(202)相接，其特征在于，所述的第二光纖耦合器模塊還包括微動(dòng)位移臺(tái)(204)和宏動(dòng)位移臺(tái)(205)，所述的微動(dòng)動(dòng)位移臺(tái)(204)固定在該宏動(dòng)位移臺(tái)(205)上，所述的第二五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器(202)通過(guò)第二支架(203)、微動(dòng)位移臺(tái)(204)和宏動(dòng)位移臺(tái)(205)固定在所述的底座(3)上。
2.一種光纖相移裝置，包括底座(3)、分別固定在該底座(3)兩端的第一光纖稱合器模塊和第二光纖耦合器模塊，所述的第一光纖耦合器模塊和第二光纖耦合器模塊相互準(zhǔn)直； 所述的第一光纖耦合器模塊包括第一光纖傳輸線(101)、第一五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖率禹合器(102)和第一支架(103),所述的第一五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖I禹合器(102)通過(guò)第一支架(103)固定在所述的底座(3)上，所述的第一光纖傳輸線(101)與第一五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器(102)相接； 所述的第二光纖耦合器模塊包括第二光纖傳輸線(201)、第二五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器(202)和第二支架(203)，所述的第二五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器(202)通過(guò)第二支架(203)固定在所述的底座(3)上，所述的第二光纖傳輸線(201)與第二五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器(202)相接，其特征在于，所述的第一光纖耦合模塊還包括固定在所述的底座(3)上的宏動(dòng)位移臺(tái)(404)，所述的第一五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器由第一支架固定在宏動(dòng)位移臺(tái)上； 所述的第二光纖耦合器模塊(2)還包括固定在所述的底座(3)上的微動(dòng)位移臺(tái)(504)，所述的第二五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器由第二支架固定在微動(dòng)位移臺(tái)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖相移裝置，其特征在于所述的五自由度加旋轉(zhuǎn)調(diào)整光纖耦合器內(nèi)置的透鏡由5個(gè)自由度對(duì)準(zhǔn):分別是在X，Y和Z軸的線性對(duì)準(zhǔn)，俯仰和偏轉(zhuǎn)角度對(duì)準(zhǔn)，以及同時(shí)控制俯仰和偏轉(zhuǎn)角度對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行Z方向調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖相移裝置，其特征在于所述的宏動(dòng)位移臺(tái)是電控壓電陶瓷宏動(dòng)位移臺(tái)或是其他精密宏動(dòng)位移臺(tái)。
【文檔編號(hào)】G01B9/02GK204166257SQ201420550029
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】馮鵬, 唐鋒, 王向朝 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所