專利名稱：光學延時標準具及測試光路的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于任意反射面激光干涉測速領域，具體涉及一種用于任意反射面激光干涉 測速儀中的光學延時標準具及測試光路。
背景技術：
已有技術中的任意反射面激光干涉測速系統中，干涉儀中的條紋常數^與標準具的長度 Z的關系為
式中C—真空內的光速；
n—標準具折射率；
A。一照明激光波長。
由(1)式可以看出，條紋常數與標準具的長度成反比，標準具越長，條紋常數越小，
表示VISAR的測速靈敏度越高，測量越精確。因而VISAR在設計時無不追求加大標準具的長 度以減小條紋常數，提高儀器的速度靈敏度。而加大標準具長度的同時，又要保證標準具在 選材和加工中波長量級的精度要求，特別是大尺寸高精度光學胚料的熔煉、加工和鍍膜工藝， 這是很難做到的。
文獻《任意反射面激光干涉測速系統的改進》(WillardF. Hemsing, Velocity sensing interferometer(VISAR)modification, Rev. Sci. Instrum. ， 50(1), 1979， P5中)報道了任意 反射面激光干涉測速系統，其中采用了標準具作為延時器件。存在的不足之處是(1)使用單 次通過的標準具，比較長；(2)水平方向和垂直方向上標準具的空間沒有充分加以利用，采 用的是單靈敏度和單點設計；(3)整個系統結構較復雜。
為了克服已有技術中標準具的設置較長，沒有充分利用水平方向和垂直方向上標準具的 空間及結構較復雜的不足，本實用新型提供一種用于激光干涉測速儀中的光學延時標準具及 測試光路。
本實用新型的光學延時標準具，其主體為一個玻璃基材的光學圓柱，在光學圓柱前表面 上分區分別鍍有分光膜和高反射膜，在光學圓柱后表面上分區分別鍍有增透膜和高反射膜。 光學圓柱的前表面與后表面相互平行。
本實用新型的光學延時標準具的前后兩個表面各自面形均小于人/5。前后兩個表面之間的 平行度小于30"。光學延時標準具前后兩個表面上分區鍍的高反射膜均為內反射膜，反射率 分別大于80t光學延時標準具的前表面分區分別鍍的分光膜為介質膜，透過率為35% 65%，
發明內容
后表面上分區鍍的增透膜為介質膜，透過率大于85%。光學延時標準具前后兩個表面分別鏍 的高反射膜均為條形帶狀高反射膜，兩個表面的高反射膜方向一致。
本實用新型的光學延時標準具，在使用中為達到利用較短的標準具提高儀器的條紋靈敏 度，設置為使進入標準具的光(入射角較小)在標準具內的兩個高反射膜之間多次反射后出 射，其對應的干涉儀條紋常數靈敏度相應提高多倍。
使用中為達到利用一個標準具實現水平面內的雙靈敏度設置，采用本實用新型的光學延 時標準具的測試光路為使進入標準具的光被分為兩束，兩束光分別以不同的角度進入標準 具，入射角較小的光在標準具內的兩個高反射膜之間多次反射后出射，其對應的干涉儀條紋 常數較小。入射角較大的光在標準具內被后端面的高反射膜一次反射后出射，對應干涉儀的 條紋常數較大。這樣，在水平面內，實現了對同一目標(光源)同時采用兩個靈敏度(條紋 常數)進行測試。
本實用新型的光學延時標準具及測試光路可以在不增加標準具長度的前提下，提高干涉 儀條紋靈敏度，或者用較短的標準具可以實現較長標準具對應的條紋常數，同時，單一光學 延時標準具可以實現雙靈敏度測試的功能，充分利用標準具的空間，大大簡化干涉儀的內部 結構，降低儀器的造價。
以下結合附圖對本實用新型的光學延時標準具及測試光路作進一步說明
圖1為采用已有技術的標準具的干涉儀中的光路結構示意圖 圖2為采用本實用新型的光學延時標準具的干涉儀中實施例的光路結構示意圖 圖3為采用本實用新型的光學延時標準具的應用例的光路結構示意圖 圖中l.反射鏡 2.反射鏡 3.分束器 4.標準具 5.光電探測器 6.入射
光 7.分光膜 8.分光膜 9.增透膜 10.光電探測器 ll.高反射膜 12.
反射鏡 13.高反射膜 14.光電探測器 15.光電探測器。
具體實施方式
圖1為采用已有技術的標準具的干涉儀中的光路結構示意圖。入射光6被分束器3 分為兩路，反射的一路經反射鏡1到達到分束器3上，由分束器3分光后， 一部分進入光電 探測器5，另一部分進入到光電探測器10;透射的一路經過標準具4后，被反射鏡2反射， 通過標準具4到達分束器3上，由分束器3分光后， 一部分進入光電探測器5，另一部分進 入到光電探測器10。 實施例
圖2為采用本實用新型的光學延時標準具的干涉儀中實施例的光路結構示意圖，本 實用新型的光學延時標準具的主體為一個較短玻璃基材的光學圓柱4，在光學圓柱4的前端 面AD分區分別依次鍍有分光膜7、高反射膜11和分光膜8，在后端面BC分區分別鍍有增透 膜9和高反射膜13，光學圓柱4的前端面AD與后端面BC相互平行，前端面AD和后端面BC各自面形均小于人/5，前端面AD和后端面BC平行度為小于30〃，前端面AD上鍍的高反射膜 11和后端面BC上鍍的高反射膜13為內反射膜，反射率均大于85%，前端面AD分區分別鍍 的分光膜(7、 8)為介質膜，透過率大于85%，前端面AD鍍的高反射膜11與后端面BC鍍 的高反射膜13均為條形帶狀高反射膜，兩高反射膜的方向一致。入射光6由前端面上的分光 膜7分光后， 一路經反射鏡1發射到前端面AD上的分光膜8，由分光膜8分光后， 一部分進 入光電探測器5，另一部分經過后端面BC上的增透膜9進入到光電探測器10;另一路進入標 準具4，并在標準具4前后兩端面高反射膜(11、 13)之間多次反射后，經過分光膜8， 一部 分進入光電探測器5，另一部分經過后端面BC上的增透膜9進入到光電探測器10。這樣一來 實際增加了標準具的有效長度，相應增加了延時臂的延時時間，提高了干涉儀的靈敏度。
本實用新型中將已有技術中的分束器、反射鏡分別集成為標準具的前端面AD上的高反 射膜11和后兩端面BC上的高反射膜13，簡化了光學元件和儀器調節結構。 應用例
圖3為采用本實用新型的光學延時標準具的應用例的光路結構示意圖。在圖3中，可 以看出，本實用新型的光學延時標準具的結構與實施例基本相同，應用中，為了充分利用水 平面內光學延時標準具的尺寸，同時滿足激光干涉測速儀雙靈敏度測試的要求，進行了進一 步的改進。
采用本實用新型的光學延時標準具的測試光路為
入射光6為一束光，經角度分光鏡將一束光分為兩束光，其中，角度較大的一束光經過 分光膜7分光后， 一路經反射鏡12反射到前端面AD上的分光膜8，再由分光膜8分光后， 一部分光進入光電探測器14，另一部分光經過后端面BC上的增透膜9進入到光電探測器15; 經過分光膜7分光后的另一路光進入標準具4，并在標準具4前后兩端面高反射膜(11、 13) 之間反射一次后，經過分光膜8， 一部分光進入光電探測器14，另一部分光經過后端面BC上 的增透膜9進入到光電探測器15。
角度較小的一束光經過分光膜7分光后， 一路經反射鏡1發射到前端面AD上的分光膜8， 再由分光膜8分光后， 一部分光進入光電探測器5，另一部分光經過后端面BC上的增透膜9 進入到光電探測器10;經過分光膜7分光后的另一路光進入標準具4，并在標準具4前后兩 端面高反射膜(11、 13)之間多次反射后，經過分光膜8， 一部分光進入光電探測器5，另一 部分光經過后端面BC上的增透膜9進入到光電探測器10。
這樣設計后，高低兩個干涉系統的幾何尺寸比較接近，而且整臺干涉儀的外形也較為緊 湊，內部結構簡化，并同時實現高靈敏度激光干涉測速儀的要求和雙靈敏度測試的需要，功 能上相當于兩臺傳統結構任意反射面激光干涉測速儀的融合。
權利要求1.一種光學延時標準具及測試光路，含有一個玻璃基材的光學圓柱(4)，其特征在于在光學圓柱(4)的前表面(AD)上分區分別鍍有分光膜(7，8)和高反射膜(11)，在光學圓柱(4)的后表面(BC)上分區分別鍍有增透膜(9)和高反射膜(13)；光學圓柱(4)的前表面(AD)與后表面(BC)相互平行。
2. 根據權利要求1所述的光學延時標準具及測試光路，其特征在于所述的光學延時標準具的 前表面(AD)和后表面(BC)各自面形均小于人/5。
3. 根據權利要求1所述的光學延時標準具及測試光路，其特征在于所述的光學延時標準具的 前表面(AD)和后表面(BC)的平行度小于30"。
4. 根據權利要求1所述的光學延時標準具及測試光路，其特征在于所述的光學延時標準具的 前表面(AD)分區鍍的高反射膜(11)和后表面(BC)分區鍍的高反射膜(13)均為內反射膜， 反射率分別大于80%。
5. 根據權利要求1所述的光學延時標準具及測試光路，其特征在于所述的光學延時標準具的 前表面(AD)分區分別鍍的分光膜(7、 8)為介質膜，透過率為35% 65%。
6. 根據權利要求1所述的光學延時標準具及測試光路，其特征在于所述的光學延時標準具的 后表面(BC)上分區鍍的增透膜(9)為介質膜，透過率不小于85%。
7. 根據權利要求1所述的光學延時標準具及測試光路，其特征在于所述的光學延時標準具的 前表面(AD)鍍的高反射膜(11)和后表面(BC)鍍的高反射膜(13)均為條形帶狀高反射膜， 高反射膜(11)和高反射膜(13)的方向一致。
專利摘要本實用新型提供了一種用于任意反射面激光干涉測速儀中的光學延時標準具及測試光路。光學延時標準具的主體為光學圓柱，在光學圓柱前表面上分區分別鍍有分光膜和高反射膜，在光學圓柱后表面上分區分別鍍有增透膜和高反射膜。使用中，使進入光學延遲標準具的光被分為兩束不同入射角度的光，較小入射角的光在光學延時標準具的兩個高反射膜之間多次反射后出射。本實用新型的光學延時標準具及測試光路在不增加標準具長度的前提下，提高干涉儀條紋靈敏度，或用較短的標準具實現較高的干涉儀條紋靈敏度，同時實現雙靈敏度測量，簡化了干涉儀的內部結構，儀器造價低。
文檔編號G01S17/58GK201000459SQ20062003485
公開日2008年1月2日 申請日期2006年7月4日 優先權日2006年7月4日
發明者俊 劉, 彭其先, 李澤仁, 王海霞, 鄧向陽, 陳光華, 馬如超 申請人:中國工程物理研究院流體物理研究所
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