專利名稱：用于位移測量干涉儀的分立四分之一波片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于位移測量干涉儀的分立四分之一波片。
背景技術(shù)：
位移測量干涉儀(“DMI”)是本領(lǐng)域熟知的，并且用于以高精度和分辨率水平測量小位移和長度已有數(shù)十年。在這些設(shè)備中，氦氖位移測量激光干涉儀由于其高度的穩(wěn)定性和單色性而得到了比較普遍的應(yīng)用。干涉儀需要對(duì)反射鏡進(jìn)行仔細(xì)的對(duì)準(zhǔn)，這種對(duì)準(zhǔn)必須長期維持，但是這可能存在相當(dāng)大的實(shí)際困難。
通過兩次經(jīng)過干涉儀的每個(gè)臂并在兩次經(jīng)過之間加入對(duì)波前進(jìn)行倒轉(zhuǎn)的裝置，雙程DMI對(duì)反射鏡失調(diào)和熱效應(yīng)表現(xiàn)出部分的不敏感性。參見例如S.J.Bennett的“A Double-Passed Michelson Interferometer”，OpticsCommunications，Volume 4，Number 6，F(xiàn)ebruary/March，1972，其中用偏振分束器、兩個(gè)四分之一波片和一個(gè)用作倒轉(zhuǎn)元件的角隅反射器實(shí)現(xiàn)了兩次經(jīng)過，因此Bennett的前述論文的全部內(nèi)容通過引用而結(jié)合于此。由于其商業(yè)上的活力、魯棒性、穩(wěn)定性和精度，雙程位移測量干涉儀在高精度位移測量中得到了相當(dāng)普遍的使用。
盡管在雙程干涉儀和DMI領(lǐng)域已經(jīng)普遍取得了許多進(jìn)步，但是仍然存在測量誤差和不準(zhǔn)確性。在對(duì)這種誤差和不準(zhǔn)確性有貢獻(xiàn)的因素中，包括了相對(duì)光束偏移(“RBD”)。參見例如Eric Johnstone等人的“Wavefront Metrology Errors”，4thinternational conference of the EuropeanSociety for Precision Engineering and Nanotechnology(EUSPEN)，May-June，2004，Glasgow，UK，Page 348-349以及Norman Bobroff的“Recent Advances in Displacement Measuring Interferometry”，Meas.Sci.Technol.4(1993)，907-926，其中詳細(xì)討論了這些因素中的一些，因此Bobroff的前述論文的全部內(nèi)容通過引用而結(jié)合于此。
在傳統(tǒng)的單塊雙程DMI中，激光源將光束指向干涉儀。干涉儀中的分束器將輸入的光束分開并將一部分光束導(dǎo)入?yún)⒖急?，另一部分光束?dǎo)入測量臂。光束的參考部分(“參考光束”)被導(dǎo)向安裝在分束器上的固定的平面反射鏡或后向角隅反射器。光束的測量部分(“測量光束”)被導(dǎo)向可動(dòng)的平面反射鏡或后向角隅反射器。通常，兩個(gè)后向反射器或平面鏡設(shè)置和安裝為使得參考光束和測量光束的方向改變，使它們?cè)诜质鞯姆止饨缑嫣幹匦潞喜⒉⒔又粚?dǎo)向適當(dāng)?shù)臋z測器用于測量參考光束與測量光束之間的相位角(由此確定分束器與可動(dòng)的后向角隅反射器之間的相對(duì)位移)。在分束器的后表面結(jié)合單一的四分之一波片，該波片使射到其上的光束反射并改變其偏振態(tài)。這樣的光束名義上是從彼此平行的參考反射鏡四分之一波片反射的。但是，對(duì)兩光束用作參考反射鏡的單一四分之一波片通常沿著其反射表面表現(xiàn)出一定程度的凹陷、凸出或其他類型的幾何缺陷，這引起了輸出的傾斜誤差或RBD，其中兩光束的中心法向矢量是類似會(huì)聚的。
需要一種單塊干涉儀，該干涉儀使RBD和傾斜最小，并且這種最小是以經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方式實(shí)現(xiàn)的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例，提供的干涉儀組件包括偏振分束器子組件，所述偏振分束器子組件具有至少一個(gè)位于其內(nèi)部的偏振分束器界面，其中多個(gè)分立的四分之一波片安裝到分束器子組件的表面，對(duì)多個(gè)四分之一波片中每一個(gè)的選擇是通過測量位置與其表面垂直的坡印廷矢量的方向和大小來進(jìn)行的，然后只選擇那些坡印廷矢量之間的角度差小于預(yù)定量(例如幾個(gè)微弧度)的四分之一波片結(jié)合到干涉儀組件中。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，干涉儀組件是雙程單塊位移測量干涉儀。


圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)雙程平面反射鏡干涉儀中參考光束的理想光路；圖2示出在現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)雙程平面反射鏡干涉儀中光束的光路是如何由于光束傾斜或偏移誤差而偏離理想光路的；圖3示出傳統(tǒng)雙程干涉儀中輸入與輸出光束之間示意性的相對(duì)光束偏移；圖4示出本發(fā)明的雙程干涉儀的一種實(shí)施例，它包括安裝到偏振分束器子組件表面的多個(gè)四分之一波片；圖5示出現(xiàn)有技術(shù)的單塊雙程干涉儀，它具有單一的四分之一波片安裝到偏振分束器子組件的表面；并且圖6示出本發(fā)明的單塊雙程干涉儀，它具有多個(gè)四分之一波片安裝到偏振分束器子組件的表面。
具體實(shí)施例方式
下面的美國專利和專利申請(qǐng)中公開了此處所討論并圖示的DMI的情況，因此其各自的全部內(nèi)容通過引用而結(jié)合于此授權(quán)給Bockman的題為“Linear-and-angular measuring plane mirror interferometer”的美國專利No.5,064,280；授權(quán)給Bockman的題為“Multi-axis interferometer withintegrated optical structure and method for manufacturing rhomboidassemblies”的美國專利No.6,542,247；授權(quán)給Bockman的題為“Methodand interferometric apparatus for measuring changes in displacement of anobject in a rotating reference frame”的美國專利5,667,768；以及申請(qǐng)人為Sullivan等人的題為“Direct combination of fiber optic light beams”的待決美國專利申請(qǐng)公開No.US 2005/0008322A1。
在本說明書、附圖和權(quán)利要求中以及對(duì)DMI、DMI的一部分或DMI系統(tǒng)的討論、描述和/或權(quán)利要求的上下文中使用的術(shù)語“單塊”表示干涉儀具有至少一個(gè)偏振或非偏振的分束器子組件以及至少一個(gè)角隅的、輸入的、輸出的、反射的或后向反射的菱體子組件，所述分束器子組件包括玻璃或光學(xué)上類似的材料，所述菱體子組件也包括玻璃或光學(xué)上類似的材料，其中所述的分束器和所述的至少一個(gè)角隅的、輸入的、輸出的、反射的或后向反射的菱體子組件在實(shí)體上彼此位置相近，并且用粘性的、機(jī)械的、化學(xué)的、電磁的和/或磁性的裝置彼此直接連接，使得干涉儀的光學(xué)部分(不包括DMI或DMI系統(tǒng)的光源、檢測器或者測量角隅或平面反射鏡)形成單一的組件。
圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)雙程平面反射鏡單塊干涉儀中光束f1的理想光路。為了清楚起見，圖1中只示出了光束f1。不過，傳統(tǒng)的雙程平面反射鏡干涉儀使用兩個(gè)光束第一光束是參考光束，第二光束是測量光束。
通常雙頻塞曼分裂氦氖激光源(附圖中未示出)產(chǎn)生并發(fā)射具有頻率f1和f2的第一和第二光束，其中第一光束具有第一圓偏振態(tài)，第二光束具有與第一偏振態(tài)不同的第二圓偏振態(tài)(此后稱為“光束f1和f2”)。
從光源發(fā)射的光束f1和f2通常分別是右旋和左旋偏振的。兩個(gè)激光模式在光源的腔內(nèi)得到放大，這兩個(gè)模式對(duì)應(yīng)于所述的兩個(gè)偏振態(tài)。在塞曼分裂激光器中，兩個(gè)偏振態(tài)是圓偏振并具有相反旋向的?？梢蕴峁┩h(yuǎn)鏡用于對(duì)光源發(fā)射的光束f1和f2進(jìn)行擴(kuò)束和準(zhǔn)直，以便傳送到干涉測量系統(tǒng)的其余部分。
接下來通常引導(dǎo)光束f1和f2經(jīng)過四分之一波片(也未示出)，在該處，它們?cè)趯?dǎo)向干涉儀20之前從圓偏振態(tài)轉(zhuǎn)換為線偏振態(tài)。還提供用于將線偏振的光束f1和f2與干涉儀20的偏振分束器界面40的入射面正確對(duì)準(zhǔn)的裝置，此裝置在附圖中也未示出。
一旦線偏振光束f1和f2與偏振分束器界面40的入射面正確對(duì)準(zhǔn)，即可將光束f1和f2導(dǎo)向偏振分束器界面40。取決于其各自的偏振態(tài)，光束f1或f2將從界面40反射，而另一束將穿過界面40透射。
圖1示出進(jìn)入偏振分束器子組件35(“PBS 35”)的表面37并從界面40向偏振分束器子組件35的表面39和平面反射鏡45反射的光束f1。設(shè)置在反射鏡45背面上的高反射性涂層50改變光束f1的偏振態(tài)并使光束f1從反射鏡的反射界面47向界面40反射回去。由于光束f1的偏振態(tài)改變，現(xiàn)在界面40使光束f1經(jīng)過其向偏振分束器子組件35的表面33和角隅41透射。接下來，光束f1經(jīng)過表面33和界面40透射回去，由平面反射鏡45的界面47反射(在該處引起偏振態(tài)的另一次改變)，然后由界面40反射，經(jīng)過表面37射出干涉儀20。
圖2示出在現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)雙程平面反射鏡干涉儀中光束f1的光路是如何由于光束偏移誤差而偏離理想光路的。在圖2中，光束f1中產(chǎn)生的傾斜是由于單一參考反射鏡四分之一波片45沿著其反射表面47具有一定程度的凹陷而產(chǎn)生的?，F(xiàn)在光束f1沿著偏斜的非法向光路從干涉儀20射出，該光路與理想輸出光路或矢量51(圖2中用點(diǎn)劃線示出)不一致，而這種理想光路或矢量51是垂直于表面37的。光束f1偏斜的光路(相對(duì)于理想光路51具有角度α)是由于沿著界面47產(chǎn)生的一個(gè)或多個(gè)幾何上的不規(guī)則或缺陷而引起的。換句話說，界面47偏離了完全平坦或單調(diào)的界面或表面。
這種不規(guī)則或缺陷通常是在反射鏡面45、涂層50和PBS 35的制造過程中出現(xiàn)的，并使得界面47呈現(xiàn)出的形狀是凹陷形、凸出形、既有凹陷又有凸出或以其他方式偏離完全平坦或單調(diào)的界面或表面47。按照空間多項(xiàng)式的表示形式，界面47中不期望的彎曲、缺陷或不規(guī)則可能是一階、二階、三階或更高階的，并且如上所述通常是在反射鏡面45、PBS 35和涂層50的制造過程中引入的。如果它們大小足夠，則任何的這種彎曲、缺陷或不規(guī)則都可能給光束f1和f2的光路帶來不期望的偏斜。
圖3示出傳統(tǒng)雙程干涉儀中輸入與輸出光束之間示意性的相對(duì)光束偏移。圖3中示出了使單塊雙程干涉儀中的RBD形象化的簡單模型，它是由前述傾斜或偏斜引起的。具有完全平坦或單調(diào)的界面47的雙程干涉儀將導(dǎo)致圖3中光束f1A和f1B的坡印廷矢量一致或匹配，它們之間不產(chǎn)生相對(duì)光束偏移。但是如圖3所示，由于RBD，光束f1A和f1B的坡印廷矢量不匹配，它們各自的波前不一致，并具有不同的強(qiáng)度分布。RBD可能產(chǎn)生于測量臂的后向反射器或平面反射鏡在與入射到其上的輸入光束正交的方向上有偏移的雙程干涉儀系統(tǒng)中，所述偏移引起RBD以及隨之而來的測量誤差，所述測量誤差與可動(dòng)后向反射器或平面反射鏡的平移有關(guān)，所述平移是沿著平行于輸入測量光束的軸線并且可以預(yù)見或計(jì)算的。參見前述Johnstone等人的論文可以得到與這類干涉儀中RBD有關(guān)的更多細(xì)節(jié)。
圖4示出本發(fā)明的雙程干涉儀的一種實(shí)施例，它包括安裝到偏振分束器子組件35的表面37的多個(gè)四分之一波片65和70。注意在圖4中，提供了多個(gè)反射鏡面或四分之一波片65和70取代了圖1和2中的單一反射鏡面或四分之一波片45。
四分之一波片65和70包括在其后表面上設(shè)置有高反射性涂層67和72的光學(xué)級(jí)玻璃層或其他雙折射材料。如圖4所示，反射界面66和71都是凹陷形的。當(dāng)光束f1經(jīng)過干涉儀10傳播并從界面66和71反射時(shí)，由這些界面反射的光線相對(duì)于期望的光路傾斜角度β，其中所述期望的光路與四分之一波片65和70的平的前表面68和73正交。光路與矢量偏離同一角度β的這種光路結(jié)構(gòu)，使得輸出光束f1與輸入光束f1平行并且輸出光束f1垂直于表面37，其中所述光路與從四分之一波片65和70射出的反射光束相對(duì)應(yīng)，所述矢量與平的表面68和73垂直。
如將要看到的，幾何特征中匹配或基本匹配的偏差是四分之一波片65和70的界面66和71的特征。在圖4的情況下，界面66和71都是凹形的，并使入射到其上的光束以與沿界面68和73法向的期望矢量成角度β反射。這種匹配的偏差導(dǎo)致由本發(fā)明各種實(shí)施例所產(chǎn)生的結(jié)果角度β1和β2的大小基本相似并使光線81和82基本上彼此平行，結(jié)果是輸入光束f1基本上平行于輸出光束f1。就是說，由于干涉儀10的總體結(jié)構(gòu)以及幾何上匹配的四分之一波片65和70，通過確保角度β2的正面影響而消除了角度β1可能的不良影響。
在本發(fā)明中，測量與每個(gè)分立的四分之一波片相對(duì)應(yīng)的傾斜是優(yōu)選的，所述四分之一波片是構(gòu)成干涉儀10時(shí)可能使用的。傾斜角可以用hartmann-Shack傳感器、改進(jìn)的相移干涉儀或用于精確測量角度的任何其他合適的系統(tǒng)或機(jī)械來測量。對(duì)于給定的一對(duì)或一組四分之一波片，考慮到現(xiàn)有技術(shù)的精密機(jī)加工的精度限制，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與每個(gè)波片相應(yīng)的傾斜應(yīng)當(dāng)彼此匹配到約5微弧度或更小的范圍內(nèi)，或者說略小于1角秒。根據(jù)這樣的匹配傾斜所選擇并結(jié)合到雙程干涉儀中的分立波片組產(chǎn)生了本發(fā)明的有利結(jié)果。選擇的四分之一波片之間的匹配傾斜公差，例如小于約7微弧度、小于約6微弧度、小于約5微弧度、小于約4微弧度、小于約3微弧度、小于約2微弧度以及小于約1微弧度，都能產(chǎn)生可接受的結(jié)果。隨著選擇的四分之一波片之間的傾斜公差的差別大小逐漸減小，獲得的結(jié)果也越來越好。以此方式，使選擇的各對(duì)或各組四分之一波片的坡印廷矢量在大小和方向上得到匹配或基本匹配。
本發(fā)明的四分之一波片65和70優(yōu)選為由厚度約1mm、長度約25mm并且寬度約13mm的光學(xué)級(jí)石英、玻璃、其他適合的雙折射材料制成。涂層67或72優(yōu)選地包括含有多個(gè)適當(dāng)氧化物層的高反射性介質(zhì)涂層，但是也可以由金屬、金屬合金或其他適當(dāng)?shù)母叻瓷湫酝繉硬牧闲纬伞?br> 圖5示出現(xiàn)有技術(shù)的單軸單塊雙程干涉儀20，它具有單一的四分之一波片45安裝到偏振分束器子組件35的表面37。圖6示出本發(fā)明的單軸單塊雙程干涉儀10，它具有多個(gè)四分之一波片65和70安裝到偏振分束器子組件35的表面37。
注意本發(fā)明的偏振分束器界面40優(yōu)選地包括夾在兩層光學(xué)玻璃之間的浸入式(immersed)偏振分束涂層或其他適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)涂層，所述涂層可以選擇性地使入射到其上的光束起偏振。圖1、2和3以及此處所進(jìn)行的附帶說明對(duì)Agilent的E1826B/C/D型雙程干涉儀的多個(gè)方面進(jìn)行了說明。這種干涉儀的特征在于單塊設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)。
如授權(quán)給Bockman的美國專利No.6,542,247中所述，偏振分束器子組件35、角隅41以及四分之一波片65和70各自優(yōu)選地包括適當(dāng)?shù)貦C(jī)加工(或用其他方式形成)并涂敷的石英或玻璃片或其他元件的疊層。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，如授權(quán)給Bockman的美國專利No.6,542,247中所述，各子組件、角隅和波片膠合在一起。因此，圖4所示干涉儀10是單塊的，與上文所述的術(shù)語“單塊”的定義相符。
注意，本發(fā)明在其范圍內(nèi)包括具有多于兩個(gè)匹配的分立四分之一波片的干涉儀。因此，本發(fā)明可以采用三個(gè)或更多匹配的分立四分之一波片的組。本發(fā)明也不限于單塊干涉儀的范圍內(nèi)，它可以成功地用于非單塊干涉儀的各種實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種干涉儀組件，包括偏振分束器子組件，所述偏振分束器子組件包括至少第一外部表面并具有至少一個(gè)位于其內(nèi)部的偏振分束器界面；第一分立四分之一波片，所述第一分立四分之一波片包括合適的雙折射材料并具有第一前表面和第一后表面，所述第一前表面和第一后表面基本上彼此平行，在所述第一后表面上涂敷高反射性第一涂層，所述第一后表面與所述第一涂層相交限定了第一界面；以及第二分立四分之一波片，所述第二分立四分之一波片包括合適的雙折射材料并具有第二前表面和第二后表面，所述第二前表面和第二后表面基本上彼此平行，在所述第二后表面上涂敷高反射性第二涂層，所述第二后表面與所述第二涂層相交限定了第二界面；其中，位置與所述第一界面正交的第一虛坡印廷矢量以及位置與所述第二界面正交的第二虛坡印廷矢量之間的角度差小于或等于約7微弧度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干涉儀組件，其中，所述第一與第二坡印廷矢量之間的角度差小于或等于約6微弧度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干涉儀組件，其中，所述第一與第二坡印廷矢量之間的角度差小于或等于約5微弧度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干涉儀組件，其中，所述第一與第二坡印廷矢量之間的角度差小于或等于約4微弧度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干涉儀組件，其中，所述第一與第二坡印廷矢量之間的角度差小于或等于約3微弧度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干涉儀組件，其中，所述第一與第二坡印廷矢量之間的角度差小于或等于約2微弧度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干涉儀組件，其中，所述第一與第二坡印廷矢量之間的角度差小于或等于約1微弧度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干涉儀組件，其中，所述干涉儀組件是單塊干涉儀組件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干涉儀組件，其中，所述干涉儀組件是雙程干涉儀組件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干涉儀組件，其中，所述第一涂層和所述第二涂層中至少一個(gè)包括介質(zhì)材料、金屬和金屬合金中的至少一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干涉儀組件，其中，所述第一前表面和所述第二前表面中的至少一個(gè)被膠合到所述第一外部表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干涉儀組件，其中，所述干涉儀組件設(shè)置為用作具有三個(gè)或更多光軸的干涉儀。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干涉儀組件，其中，所述干涉儀組件還包括至少一個(gè)角隅用于對(duì)測量光束和參考光束中的至少一個(gè)進(jìn)行反射。
14.一種位移測量干涉儀系統(tǒng)，包括激光源，所述激光源用于產(chǎn)生并發(fā)射至少第一參考激光束和第二測量激光束，所述第一激光束具有與第二頻率不同的第一頻率；干涉儀組件，所述干涉儀組件包括偏振分束器子組件，所述偏振分束器子組件具有至少第一外部表面以及至少一個(gè)位于其內(nèi)部的偏振分束器界面；第一分立四分之一波片，所述第一分立四分之一波片包括合適的雙折射材料并具有第一前表面和第一后表面，所述第一前表面和第一后表面基本上彼此平行，在所述第一后表面上涂敷高反射性第一涂層，所述第一后表面與所述第一涂層相交限定了第一界面；以及第二分立四分之一波片，所述第二分立四分之一波片包括合適的雙折射材料并具有第二前表面和第二后表面，所述第二前表面和第二后表面基本上彼此平行，在所述第二后表面上涂敷高反射性第二涂層，所述第二后表面與所述第二涂層相交限定了第二界面；其中，位置與所述第一界面正交的第一虛坡印廷矢量以及位置與所述第二界面正交的第二虛坡印廷矢量之間的角度差小于或等于約7微弧度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位移測量干涉儀系統(tǒng)，其中，所述第一與第二坡印廷矢量之間的角度差小于或等于約6微弧度。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位移測量干涉儀系統(tǒng)，其中，所述第一與第二坡印廷矢量之間的角度差小于或等于約5微弧度。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位移測量干涉儀系統(tǒng)，其中，所述第一與第二坡印廷矢量之間的角度差小于或等于約4微弧度。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位移測量干涉儀系統(tǒng)，其中，所述第一與第二坡印廷矢量之間的角度差小于或等于約3微弧度。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位移測量干涉儀系統(tǒng)，其中，所述第一與第二坡印廷矢量之間的角度差小于或等于約2微弧度。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位移測量干涉儀系統(tǒng)，其中，所述第一與第二坡印廷矢量之間的角度差小于或等于約1微弧度。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位移測量干涉儀系統(tǒng)，其中，所述干涉儀組件是單塊干涉儀組件。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位移測量干涉儀系統(tǒng)，其中，所述干涉儀組件是雙程干涉儀組件。
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位移測量干涉儀系統(tǒng)，其中，所述第一涂層和所述第二涂層中至少一個(gè)包括介質(zhì)材料、金屬和金屬合金中的至少一種。
24.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位移測量干涉儀系統(tǒng)，其中，所述第一前表面和所述第二前表面中的至少一個(gè)被膠合到所述第一外部表面。
25.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位移測量干涉儀系統(tǒng)，其中，所述干涉儀組件設(shè)置為用作具有三個(gè)或更多光軸的干涉儀。
26.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位移測量干涉儀系統(tǒng)，其中，所述干涉儀組件還包括至少一個(gè)角隅用于對(duì)測量光束和參考光束中的至少一個(gè)進(jìn)行反射。
27.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位移測量干涉儀系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括第一和第二檢測器用于接收由所述干涉儀組件輸出的第一和第二光束。
28.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位移測量干涉儀系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括反饋控制系統(tǒng)用于使來自所述激光源的輸出維持恒定。
29.一種制造干涉儀組件的方法，所述方法包括提供偏振分束器子組件，所述偏振分束器子組件包括至少第一外部表面并具有至少一個(gè)位于其內(nèi)部的偏振分束器界面；提供第一分立四分之一波片，所述第一分立四分之一波片包括合適的雙折射材料并具有第一前表面和第一后表面，所述第一前表面和第一后表面基本上彼此平行，在所述第一后表面上涂敷高反射性第一涂層，所述第一后表面與所述第一涂層相交限定了第一界面；以及提供第二分立四分之一波片，所述第二分立四分之一波片包括合適的雙折射材料并具有第二前表面和第二后表面，所述第二前表面和第二后表面基本上彼此平行，在所述第二后表面上涂敷高反射性第二涂層，所述第二后表面與所述第二涂層相交限定了第二界面；測量位置與所述第一界面正交的第一虛坡印廷矢量以及位置與所述第二界面正交的第二虛坡印廷矢量之間的角度差；當(dāng)所述角度差小于或等于約7微弧度時(shí)，選擇所述第一和第二四分之一波片；將所選擇的第一和第二四分之一波片安裝到所述偏振分束器子組件的所述第一外部表面。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的制造干涉儀組件的方法，其中，所述選擇步驟還包括當(dāng)所述角度差小于或等于約6微弧度時(shí)，選擇所述的第一和第二四分之一波片。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的制造干涉儀組件的方法，其中，所述選擇步驟還包括當(dāng)所述角度差小于或等于約5微弧度時(shí)，選擇所述的第一和第二四分之一波片。
32.根據(jù)權(quán)利要求29所述的制造干涉儀組件的方法，其中，所述選擇步驟還包括當(dāng)所述角度差小于或等于約4微弧度時(shí)，選擇所述的第一和第二四分之一波片。
33.根據(jù)權(quán)利要求29所述的制造干涉儀組件的方法，其中，所述選擇步驟還包括當(dāng)所述角度差小于或等于約3微弧度時(shí)，選擇所述的第一和第二四分之一波片。
34.根據(jù)權(quán)利要求29所述的制造干涉儀組件的方法，其中，所述選擇步驟還包括當(dāng)所述角度差小于或等于約2微弧度時(shí)，選擇所述的第一和第二四分之一波片。
35.根據(jù)權(quán)利要求29所述的制造干涉儀組件的方法，其中，所述選擇步驟還包括當(dāng)所述角度差小于或等于約1微弧度時(shí)，選擇所述的第一和第二四分之一波片。
36.根據(jù)權(quán)利要求29所述的制造干涉儀組件的方法，其中，所述第一前表面和所述第二前表面中的至少一個(gè)被膠合到所述第一外部表面。
全文摘要
本發(fā)明提供了至少兩個(gè)分立的四分之一波片用作位移測量干涉儀中的平面反射鏡或反射器，其中所述波片具有共同的或基本共同的反射表面幾何形狀。多個(gè)幾何上匹配的分立匹配四分之一波片減小了提供給干涉儀的輸入光束與由干涉儀提供的輸出測量光束之間的傾斜量，使得干涉儀的動(dòng)態(tài)范圍增加。
文檔編號(hào)G01B9/02GK1854679SQ200610066828
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2006年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月29日
發(fā)明者羅伯特·托德·貝特, 埃里克·斯蒂芬·約翰斯通 申請(qǐng)人:安捷倫科技有限公司