干涉仪制造技术

本发明专利技术涉及一种干涉仪，其带有光源、分束器、测量反射器、参考后向反射器、探测器组件以及两个透明的平板。分束器将由光源发射的第一光束分开成至少一个测量光束和至少一个参考光束，通过其展开第一分开平面。测量光束在测量臂中而参考光束在参考臂中传播直至在第一结合平面中的结合地点处再结合。第一结合平面平行于第一分开平面定向。测量光束至少两次垂直地射到测量反射器上。参考光束至少一次射到参考后向反射器上。通过探测器组件可从测量和参考光束中关于测量对象的位置检测至少一个第一距离信号。透明的第一平板和透明的第二平板在光路中彼此平行地布置在光源与探测器组件之间。参考后向反射器构造在第一平板中而分束器布置在第二平板上。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种干涉仪，其带有光源、分束器、测量反射器、参考后向反射器、探测器组件以及两个透明的平板。分束器将由光源发射的第一光束分开成至少一个测量光束和至少一个参考光束，通过其展开第一分开平面。测量光束在测量臂中而参考光束在参考臂中传播直至在第一结合平面中的结合地点处再结合。第一结合平面平行于第一分开平面定向。测量光束至少两次垂直地射到测量反射器上。参考光束至少一次射到参考后向反射器上。通过探测器组件可从测量和参考光束中关于测量对象的位置检测至少一个第一距离信号。透明的第一平板和透明的第二平板在光路中彼此平行地布置在光源与探测器组件之间。参考后向反射器构造在第一平板中而分束器布置在第二平板上。【专利说明】干涉仪
本专利技术涉及一种干涉仪，其尤其适合于高精度的长度和/或距离测量。
技术介绍
由文件US 4，752，133已知一种所谓的平面镜干涉仪。其包括光源、分束器以及探测器组件。通过分束器将由光源发射的光束分开成至少一个测量光束和至少一个参考光束。测量光束和参考光束然后分别在测量臂中和在参考臂中传播直至在分束器中再结合。在测量臂中，构造为平面镜的测量反射器布置在可动的测量对象处；参考臂具有至少一个参考后向反射器(Retroreflektor)。借助于探测器组件，可从再结合的、干涉的测量和参考光束中关于测量对象的位置检测至少一个距离信号。 在文件US 4，752，133中作为分束器设置有偏振-分束体(Strahlteilerwuerfel),三棱镜用作参考后向反射器；就此而言也已知带有多个三棱镜的参考后向反射器的备选的变体。参考后向反射器的三棱镜在此粘接或扭拧(ansprengen)在分束体处；此外，三棱镜也可在空间上与分束体分尚地来布置。 这样的干涉仪不利的是，不仅偏振-分束体而且三棱镜仅能够非常昂贵地制造。由此，在分束体中必须使不同的侧面彼此高精度地取向，尤其当一个或多个三棱镜且必要时另外的光学结构元件被直接布置在该处时。在分束体和三棱镜空间上分离布置的情况中，需要这些构件的同样非常复杂的少漂移的支承。此外，在测量对象的所要求的翻倾公差较大时三棱镜必须相对大地来构造。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种紧凑地构建的干涉仪，其具有待尽可能简单地制造的光学部件。 根据本专利技术，该目的通过一种带有权利要求1的特征的干涉仪来实现。 由在从属权利要求中所列举的措施得到根据本专利技术的干涉仪的有利的实施方案。 根据本专利技术的干涉仪包括光源、分束器、测量反射器、参考后向反射器、探测器组件以及两个透明的平板。分束器将由光源发射的第一光束分开成至少一个测量光束和至少一个参考光束，通过其展开第一分开平面。测量光束在测量臂中而参考光束在参考臂中传播直至在第一结合平面中的结合地点处再结合。第一结合平面平行于第一分开平面定向。测量反射器布置在测量臂中并且与可沿着测量方向运动的测量对象相连接。测量光束至少两次垂直地射到测量反射器上。参考后向反射器布置在参考臂中，其中，参考光束至少一次射到参考后向反射器上。通过探测器组件可从在结合地点处叠加的干涉的测量和参考光束中关于测量对象的位置检测至少一个第一距离信号。透明的第一平板和透明的第二平板在光路中彼此平行地布置在光源与探测器组件之间。测量反射器相对这两个平板可沿着测量方向运动地来布置。参考后向反射器构造在第一平板中而分束器布置在第二平板上。 在一有利的实施形式中，在第一平板中的参考后向反射器构造为衍射的后向反射器并且包括布置在第一平板的一侧上的至少一个格栅透镜(Gitterlinse)以及布置在第一平板的相对的侧面上的平的至少一个反射器，其反射侧向格栅透镜的方向定向，并且其中，通过该至少一个格栅透镜实现射到其上的参考光束偏转和聚焦到反射器上。 可设置成，第一平板此外具有至少一个延迟单元，参考光束沿着其传播并且延迟单元包括平的至少两个反射器，其布置在第一平板的相对的侧面处，其中，反射器的反射面分别向第一平板的相对的侧面的方向定向。 在此可能的是，参考光束在第一平板中通过的该至少一个延迟单元构造成使得参考光束和测量光束在分开和再结合之间在这两个平板中通过相同的路程。 有利地，在第二平板上的分束器构造为偏光的分束层，其布置在第二平板的第一侧面上，并且其中，该侧面向第一平板的方向定向。 此外可设置成，在第二平板中此外至少一个测量后向反射器以衍射的后向反射器的形式来构造并且包括布置在第二平板的一侧上的至少一个格栅透镜和布置在第二平板的相对的侧面上的平的至少一个反射器，其反射侧向格栅透镜的方向定向，并且其中，通过格栅透镜实现射到其上的测量光束偏转和聚焦到反射器上。 此外，在一可能的实施形式中可设置成，垂直地与第一分开平面相间隔地至少一个第二光束在第二分开平面中射到第一平板上并且这两个平板在另一区域中构造成使得关于第二光束在第二分开平面中和在第二结合平面中造成与在第一分开和结合平面中相同的光走向(Strahlverlauf),并且对此可产生关于测量对象沿着测量方向的运动的第二距离信号。 在另一实施形式中可能的是，在第一分开平面中与第一光束相间隔至少一个第二光束射到第一平板上并且这两个平板在另一区域中构造成使得关于第二光束在第一分开平面中和在第一结合平面中造成与对于第一光束相同的光走向，并且对此可产生关于测量对象沿着测量方向的运动的第二距离信号。 最还还存在另外的实施形式，在其中-第二平板此外具有第一成像元件，其带有:-至少一个第一格栅透镜和第二格栅透镜，它们两个布置在第二平板的一侧上，-和布置在第二平板的相对的侧面上的平的至少一个第一反射器，其反射侧向第一和第二格栅透镜的方向定向，-其中，通过第一成像元件引起射到其上的测量光束的光直径的增大，并且 -第一平板此外具有第二成像元件，其带有:-至少一个第三格栅透镜和第四格栅透镜，它们两个布置在第一平板的一侧上，-和布置在第一平板的相对的侧面上的平的第二反射器，其反射侧向衍射的第三和第四格栅透镜的方向定向，-其中，通过第二成像元件引起射到其上的测量光束的光直径的减小。 在这样的实施形式中可设置成，-通过第一和第三格栅透镜分别引起射到其上的测量光束的聚焦并且 -通过第二和第四格栅透镜分别引起射到其上的测量光束的准直(Kollimat1n)。 此外在这样的实施形式中可能的是，-测量光束在通过第一成像元件之后在中间平面中向测量反射器的方向传播并且中间平面布置在第一分开平面与第一结合平面之间且与其平行地定向，并且-测量光束在通过第二成像元件之后在第一结合平面中传播。 最后，在该实施形式中可设置成，在第一平板中的参考后向反射器构造为衍射的后向反射器并且包括布置在第一平板的一侧上的两个格栅透镜以及平的反射器和布置在第一平板的相对的侧面上的平的两个反射器，其中，反射器的反射侧分别朝向相对的侧面定向，使得在第一分开平面中射到第一平板上的参考光束首先通过第一平板的不起光学作用的区域并且射到第一格栅透镜上，通过该格栅透镜实现参考光束向相对而置的平的第一反射器的方向的偏转，由平的第一反射器实现参考光束在中间平面中向相对而置的平的第二反射器的方向的偏转，由平的第二反射器实现参考光束向相对而置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干涉仪，其带有：‑ 光源(10;LQ)，‑ 分束器(23;PBS)，其将由所述光源(10;LQ)发射的第一光束分开成至少一个测量光束(M;M1,M2)和至少一个参考光束(R)，通过其展开第一分开平面(AE1)，并且所述测量光束(M;M1,M2)在测量臂中而所述参考光束(R)在参考臂中传播直至在第一结合平面(VE1)中的结合地点(V)处再结合，其中，所述第一结合平面(VE1)平行于所述第一分开平面(AE1)定向，‑ 测量反射器(30;130;230;MR)，其布置在所述测量臂中并且与能够沿着测量方向(y)运动的测量对象(31;131;231)相连接，其中，所述测量光束(M;M1,M2)至少两次垂直地射到所述测量反射器(30;130;230;MR)上，‑ 参考后向反射器(RR2;RR)，其布置在所述参考臂中，其中，所述参考光束(R)至少一次射到所述参考后向反射器(RR2;RR)上，‑ 探测器组件(40;DET)，通过其能够从在所述结合地点(V)处叠加的干涉的测量和参考光束(M;M1,M2;R)中关于所述测量对象(31;131;231)的位置检测至少一个第一距离信号，‑ 透明的第一平板(21;121;221;P1)和透明的第二平板(22;122;222;P2)，其在光路中彼此平行地布置在所述光源(10;LQ)与所述探测器组件(40;DET)之间，其中，所述测量反射器(30;130;230;MR)能够相对这两个平板(21;121;221;P1;22;221;222;P2)沿着所述测量方向(y)运动，以及‑ 所述参考后向反射器(RR2;RR)构造在所述第一平板(21;121;221;P1)中而‑ 所述分束器(23;PBS)布置在所述第二平板(22;122;222;P2)上。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M迈斯纳，R耶尔格，J德雷舍尔，W霍尔扎普费尔，
申请(专利权)人：约翰内斯·海德汉博士有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE