本發(fā)明涉及微納操作平臺的激光檢測技術領域，尤其涉及一種用于微納移動及旋轉角度測量的四棱鏡配鏡裝置。

背景技術：

隨著微納操作技術的發(fā)展及應用，多自由度尤其是實現(xiàn)旋轉自由度的微納操作平臺日益得到關注，目前非定中心的旋轉問題、角位移和線位移的同步測量問題都沒有得到很好的解決。

激光干涉儀因分辨率高、非接觸、受環(huán)境影響小、反應靈敏等優(yōu)點廣泛應用于各種精密測量系統(tǒng)中。目前多個激光干涉儀成套使用時，其光路的對稱性得不到保證，縱向光路和橫向光路不能夠保證其相互垂直，當待測物同步發(fā)生位移和旋轉時，不能夠測量出位移和旋轉的單獨光程差。

由于直角棱鏡具有出射光束平行與入射光束的特性，所以被廣泛的應用于精密的光學測量中。當微納平臺旋轉時，依然可使激光干涉儀捕獲到反射光進行干涉測量。但當在橫向和縱向成對的放置直角棱鏡時，不能夠保證橫向和縱向直角鏡的相對垂直，因此，如何設計一種能夠分辨光程差來源的配鏡裝置，是本領域技術人員亟需解決的。

專利附圖

圖1為直角棱鏡；

圖2為直角棱鏡組成的立方體；

其中圖1中的1和2為直角棱鏡的鍍膜面；圖2中的1、2、3和4為直角棱鏡。

技術實現(xiàn)要素：

針對目前多自由度微納操作平臺的直線位移與旋轉位移測量方法中所存在的問題，本發(fā)明提供一種用于微納米移動及旋轉角度測量的配鏡裝置，具有測量分辨率高，結構簡單等優(yōu)點。

本發(fā)明采用的技術方案為：

一種用于微納米移動及旋轉角度測量的配鏡裝置，其結構包括：由四個直角棱鏡構成的立方體棱鏡，所述直角棱鏡的兩個直角面上鍍有反射膜，所述立方體棱鏡的頂面鍍有反射膜。

所述的立方體棱鏡，當一對激光干涉儀發(fā)射激光從前后兩個方向入射，所形成的光路關于立方體的中心點對稱；當一對激光干涉儀發(fā)射激光從左右兩個方向入射，所形成的光路關于立方體的中心點對稱；

所述的立方體棱鏡，左右兩個方向的直角棱鏡的角平分面和前后兩個直角棱鏡的角平分面相互垂直。

所述的四個直角棱鏡的直角邊兩兩重合，四個直角棱鏡的直角棱相重合。

所述立方體棱鏡的頂面和底面都為正方形，立方體兩個對角面的交線與四個直角棱鏡的直角棱相重合。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

具體實施方式一：所述微納操作平臺的直角棱鏡配鏡裝置，結構包括：四個直角面鍍膜的直角棱鏡，四個直角棱鏡的直角邊兩兩重合，四個直角棱鏡的直角棱相重合，每個直角棱鏡的直角面上鍍反光膜，鍍膜面與鍍膜面兩兩重合；

當一對激光干涉儀發(fā)射激光從前后兩個方向入射，所形成的光路關于立方體的中心點對稱；當一對激光干涉儀發(fā)射激光從左右兩個方向入射，所形成的光路關于立方體的中心點對稱。

由于所述的配鏡裝置的嚴格對稱性，即能夠使激光干涉儀在同一平面的兩個垂直方向上工作，可以很好的解耦出垂直方向上的位移光程差和平面內(nèi)的旋轉光程差，對于微納平臺的移動和旋轉角測量提供了一種良好的測量裝置。

具體實施方式二：使用四個鍍膜角錐鏡替代具體實施方式一中的四個鍍膜直角棱鏡，四個角錐鏡的中心軸線構成十字形。

當一對激光干涉儀發(fā)射激光從前后兩個方向入射，所形成的光路關于十字形中心點對稱；當一對激光干涉儀發(fā)射激光從左右兩個方向入射，所形成的光路關于十字形中心點對稱。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明公開了一種用于微納移動及旋轉角度測量的配鏡裝置，屬于光電領域及微納檢測領域，本發(fā)明包括四個鍍膜的直角棱鏡,四個直角棱鏡的直角面兩兩重合，四個直角棱鏡的直角棱相重合，四個直角棱鏡構成立方體棱鏡。本發(fā)明可解決定中心和非定中心旋轉的光程差測量問題，能夠保證旋轉光程差和位移光程差測得的光程差互不耦合。

技術研發(fā)人員：張蓓;劉雨;張承乾;閆鵬
受保護的技術使用者：北京航空航天大學
技術研發(fā)日：2017.03.21
技術公布日：2017.07.18