專利名稱：用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱、測量系統和方法
技術領域：
本發明涉及干涉儀性能測試領域，特別涉及一種用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱、干涉儀熱漂移系數的測量系統和干涉儀熱漂移系數的測量方法。
背景技術：
干涉儀是ー種利用干渉原理測量光程之差從而測定有關物理量的光學儀器。兩束相干光間光程差的任何變化會非常靈敏地導致干涉條紋的移動，而某一束相干光的光程變化是由它所通過的幾何路程或介質折射率的變化引起，所以通過干涉條紋的移動變化可測量幾何長度或折射率的微小改變量，從而測得與此有關的其他物理量。測量精度決定于測量光程差的精度，干涉條紋每移動ー個條紋間距，光程差就改變ー個波長，所以干渉儀是以光波波長為單位測量
光程差的，其測量精度之高是任何其他測量方法所無法比擬的。干涉儀作為ー種超精密的非接觸式測量設備，可以進行高速高精密的位移測量，如果與不同的附件組合，還可以進行長度、速度、角度、平面度、直線度等測量，具有測量范圍大、分辨率高、精度高等優勢。在半導體制造、精密機床技工、軍事、航天、汽車制造、坐標測量等領域都具有非常廣泛的應用。隨著干渉儀分辨率和測量精度的不斷提高，非線性誤差和熱漂移誤差越來越弓I起人們的重視。所謂熱漂移誤差，主要是由于環境溫度變化會導致干涉儀內光學元件長度或折射率變化以及干涉儀材料熱膨脹，引起干涉儀參考臂與測量臂的光程變化產生光程差變化，從而帶來測量誤差。可見，溫度變化對于干涉儀的測量產生較大的影響，因此，測得干涉儀隨溫度的變化情況，即干涉儀熱漂移系數非常重要。當得知干涉儀熱漂移系數后，便可根據該得到的干涉儀熱漂移系數對干涉儀進行熱漂移補償。然而，現有技術中并未提供ー種干涉儀熱漂移系數的測量系統或者測量方法，以便精確、方便地測得干涉儀熱漂移系數。
發明內容
本發明的目的在于提供一種用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱、測量系統和測量方法，以解決現有技術中并未提供一種干涉儀熱漂移系數的測量系統或者測量方法，難以精確、方便地測得干涉儀熱漂移系數的問題。為解決上述技術問題，本發明提供一種用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱，包括箱體、加熱裝置、用于承載干涉儀的微晶玻璃和測量反射鏡，所述箱體上設置有視窗，所述加熱裝置、微晶玻璃和測量反射鏡置于所述箱體內，所述微晶玻璃靠近所述視窗，所述干涉儀置于所述微晶玻璃的靠近所述視窗的一端，所述測量反射鏡置于所述微晶玻璃上并且與所述干涉儀出光面貼合。可選的，在所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱中，所述視窗的材料為光學玻璃。
可選的，在所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱中，所述光學玻璃的雙面經過拋光。可選的，在所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱中，所述光學玻璃的雙面鍍有增透膜。可選的，在所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱中，所述光學玻璃的面型為八分之一波長。可選的，在所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱中，所述微晶玻璃的熱膨脹系數小于等于O. 02 X 10_6/°C。
可選的，在所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱中，所述箱體的長度為25cm 40cm、寬度為25cm 40cm、高度為25cm 40cm。可選的，在所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱中，還包括風機，所述風機置于所述箱體內。可選的，在所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱中，還包括風機出風窗體，所述風機出風窗體置于所述箱體內，并且所述風機出風窗體設置于所述風機的出風ロ。可選的，在所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱中，還包括風扇過濾裝置，所述風扇過濾裝置置于所述箱體內，所述風扇過濾裝置設置于所述風機的出風ロ。可選的，在所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱中，所述風扇過濾裝置為過濾網。可選的，在所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱中，所述過濾網的材料為低化學氣體散播組合材料。可選的，在所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱中，還包括電機過載保護器，所述電機過載保護器與所述風機連接，當所述風機的電機過載時，所述電機過載保護器使得所述風機停止工作。可選的，在所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱中，還包括故障指示裝置，所述故障指示裝置與所述電機過載保護器連接，當所述電機過載保護器使得所述風機停止工作時，所述故障指示裝置狀態改變。可選的，在所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱中，還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器置于所述箱體內。可選的，在所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱中，還包括制冷裝置，所述制冷裝置置于所述箱體內。可選的，在所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱中，還包括超溫保護器，所述超溫保護器與所述加熱裝置連接，當所述箱體內的溫度超過預設值時，所述超溫保護器使得所述加熱裝置停止工作。可選的，在所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱中，還包括故障指示裝置，所述故障指示裝置與所述超溫保護器連接，當所述超溫保護器使得所述加熱裝置停止工作時，所述故障指示裝置狀態改變。本發明還提供一種干涉儀熱漂移系數的測量系統，包括如上任一項所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱、激光器、激光接收器和激光計數卡，所述激光計數卡與所述激光接收器連接，所述激光器發射激光，所述激光穿過所述視窗和干涉儀，然后經過所述測量反射鏡反射，再次穿過所述干涉儀和視窗至所述激光接收器，通過所述激光計數卡進行數據處理得到一測量值。可選的，在所述的干涉儀熱漂移系數的測量系統中，還包括導光元件，在所述激光穿過所述視窗和干涉儀前，所述激光先通過所述導光元件。本發明還提供一種干涉儀熱漂移系數的測量方法，包括提供如上所述的干涉儀熱漂移系數的測量系統；設定溫控箱溫度為第一溫度Tn ;激光器發射激光；所述測量系統得到第一測量值Dn ;設定溫控箱溫度為第二溫度Tn+1 ;所述測量系統得到第二測量值Dn+1 ；通過下述公式計算干涉儀熱漂移系數Π
權利要求
1.一種用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱，其特征在于，包括箱體、加熱裝置、用于承載干涉儀的微晶玻璃和測量反射鏡，所述箱體上設置有視窗，所述加熱裝置、微晶玻璃和測量反射鏡置于所述箱體內，所述微晶玻璃靠近所述視窗，所述干涉儀置于所述微晶玻璃的靠近所述視窗的一端，所述測量反射鏡置于所述微晶玻璃上并且與所述干涉儀出光面貼合。
2.如權利要求I所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱，其特征在于，所述視窗的材料為光學玻璃。
3.如權利要求2所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱，其特征在于，所述光學玻璃的雙面經過拋光。
4.如權利要求2所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱，其特征在于，所述光學玻璃的雙面鍍有增透膜。
5.如權利要求2所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱，其特征在于，所述光學玻璃的面型為八分之一波長。
6.如權利要求I所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱，其特征在于，所述微晶玻璃的熱膨脹系數小于等于0.02 XIO-V0C。
7.如權利要求I所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱，其特征在于，所述箱體的長度為25cm 40cm、寬度為25cm 40cm、高度為25cm 40cm。
8.如權利要求I所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱，其特征在于，還包括風機，所述風機置于所述箱體內。
9.如權利要求8所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱，其特征在于，還包括風機出風窗體，所述風機出風窗體置于所述箱體內，并且所述風機出風窗體設置于所述風機的出風ロ。
10.如權利要求8所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱，其特征在于，還包括風扇過濾裝置，所述風扇過濾裝置置于所述箱體內，所述風扇過濾裝置設置于所述風機的出風ロ。
11.如權利要求10所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱，其特征在于，所述風扇過濾裝置為過濾網。
12.如權利要求11所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱，其特征在于，所述過濾網的材料為低化學氣體散播組合材料。
13.如權利要求8所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控器，其特征在于，還包括電機過載保護器，所述電機過載保護器與所述風機連接，當所述風機的電機過載時，所述電機過載保護器使得所述風機停止工作。
14.如權利要求13所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控器，其特征在于，還包括故障指示裝置，所述故障指示裝置與所述電機過載保護器連接，當所述電機過載保護器使得所述風機停止工作時，所述故障指示裝置狀態改變。
15.如權利要求I所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱，其特征在于，還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器置于所述箱體內。
16.如權利要求I所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱，其特征在于，還包括制冷裝置，所述制冷裝置置于所述箱體內。
17.如權利要求I所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱，其特征在于，還包括超溫保護器，所述超溫保護器與所述加熱裝置連接，當所述箱體內的溫度超過預設值時，所述超溫保護器使得所述加熱裝置停止工作。
18.如權利要求17所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱，其特征在于，還包括故障指示裝置，所述故障指示裝置與所述超溫保護器連接，當所述超溫保護器使得所述加熱裝置停止工作時，所述故障指示裝置狀態改變。
19.一種干涉儀熱漂移系數的測量系統，其特征在于，包括如權利要求I至18中的任一項所述的用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱、激光器、激光接收器和激光計數卡，所述激光計數卡與所述激光接收器連接，所述激光器發射激光，所述激光穿過所述視窗和干渉儀，然后經過所述測量反射鏡反射，再次穿過所述干涉儀和視窗至所述激光接收器，通過所述激光計數卡進行數據處理得到一測量值。
20.如權利要求19所述的干涉儀熱漂移系數的測量系統，其特征在于，還包括導光元件，在所述激光穿過所述視窗和干涉儀前，所述激光先通過所述導光元件。
21.一種干涉儀熱漂移系數的測量方法，其特征在于，包括 提供如權利要求19所述的干涉儀熱漂移系數的測量系統； 設定溫控箱溫度為第一溫度Tn ； 激光器發射激光； 所述測量系統得到第一測量值Dn ； 設定溫控箱溫度為第二溫度Tn+1 ； 所述測量系統得到第二測量值Dn+1 ； 通過下述公式計算干涉儀熱漂移系數Π
22.如權利要求21所述的干涉儀熱漂移系數的測量方法，其特征在于，所述第二溫度Tn+1比所述第一溫度Tn高5°C 10°C。
23.一種干涉儀熱漂移系數的測量方法，其特征在于，包括 提供如權利要求19所述的干涉儀熱漂移系數的測量系統； 激光器發射激光； 設定溫控箱溫度為第一溫度Tn ； 所述測量系統得到第一測量值Dn ； 設定溫控箱溫度為第二溫度Tn+1 ； 所述測量系統得到第二測量值Dn+1 ； 通過下述公式計算干涉儀熱漂移系數Π
全文摘要
本發明提供了一種用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱、干涉儀熱漂移系數的測量系統和干涉儀熱漂移系數的測量方法，所述用于測量干涉儀熱漂移系數的溫控箱，包括箱體、加熱裝置、用于承載干涉儀的微晶玻璃和測量反射鏡，所述箱體上設置有視窗，所述加熱裝置、微晶玻璃和測量反射鏡置于所述箱體內，所述微晶玻璃靠近所述視窗，所述干涉儀置于所述微晶玻璃的靠近所述視窗的一端，所述測量反射鏡置于所述微晶玻璃上并且與所述干涉儀出光面貼合。達到了精確、方便地得到干涉儀熱漂移系數η的目的。
文檔編號G01B9/02GK102679865SQ201110053279
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月7日 優先權日2011年3月7日
發明者吳萍, 張志平, 張曉文, 池峰, 王珍媛 申請人:上海微電子裝備有限公司