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1. (WO2018014325) PHASE MODULATION-BASED DUAL-LASER SINGLE-FREQUENCY INTERFEROMETRIC NANOMETER DISPLACEMENT MEASUREMENT DEVICE AND METHOD
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Pub. No.:    WO/2018/014325    International Application No.:    PCT/CN2016/090963
Publication Date: 25.01.2018 International Filing Date: 22.07.2016
IPC:
G01B 9/02 (2006.01)
Applicants: ZHEJIANG SCI-TECH UNIVERSITY [CN/CN]; NO.928, 2th Avenue, Xiasha Higher Education Zone, Jianggan District Hangzhou, Zhejiang 310018 (CN)
Inventors: YAN, Liping; (CN).
CHEN, Benyong; (CN)
Agent: HANGZHOU QIUSHI PATENT OFFICE CO.,LTD.; Chao LIN/Room 215 Huanghongnian Science and Techonology Complex Building, NO.147, Yugu Road,, Xihu District Hangzhou, Zhejiang 310013 (CN)
Priority Data:
Title (EN) PHASE MODULATION-BASED DUAL-LASER SINGLE-FREQUENCY INTERFEROMETRIC NANOMETER DISPLACEMENT MEASUREMENT DEVICE AND METHOD
(FR) DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE MESURE DE DÉPLACEMENT NANOMÉTRIQUE INTERFÉROMÉTRIQUE À FRÉQUENCE UNIQUE, À DOUBLE LASER ET À BASE DE MODULATION DE PHASE
(ZH) 基于相位调制的双激光单频干涉纳米位移测量装置及方法
Abstract: front page image
(EN)A phase modulation-based dual-laser single-frequency interferometric nanometer displacement measurement device, comprising: a single frequency laser (1), first to fourth beam splitters (2, 3, 4, 5), an electro-optic phase modulator (6), a high voltage amplifier (7), a signal generator (8), a reference corner cube prism (9), a measurement corner cube prism (10), and first and second photodetectors (11, 12). The single frequency laser (1) outputs single-wavelength linearly polarized light to a reference laser single-frequency interferometer composed of the first to fourth beam splitters (2, 3, 4, 5) and the reference corner cube prism (9) and a measurement laser single-frequency interferometer composed of the second beam splitter (3), the reference corner cube prism (9), and the measurement corner cube prism (10), to respectively form a reference interference signal and a measurement interference signal that are received by the first and second photodetectors (11, 12). The electro-optic phase modulator (6) is disposed between the second beam splitter (3) and the reference corner cube prism (9) and is used to modulate a DC interference signal into an AC interference signal. A displacement of a measured object is obtained according to a variation of a phase difference of the two interference signals. A displacement measurement method using the displacement measurement device is further provided. The device and method prevent a DC drift error generated by a single frequency interferometer and a sinusoidal error or non-orthogonal error caused by directly subdividing a measurement interference signal.
(FR)La présente invention concerne un dispositif de mesure de déplacement nanométrique interférométrique à fréquence unique, à double laser et à base de modulation de phase, ledit dispositif comprenant : un laser à fréquence unique (1), des premier à quatrième diviseurs de faisceau (2, 3, 4, 5), un modulateur de phase électro-optique (6), un amplificateur haute tension (7), un générateur de signal (8), un prisme cubique de coin de référence (9), un prisme cubique de coin de mesure (10), et des premier et second photodétecteurs (11, 12). Le laser à fréquence unique (1) émet une lumière polarisée linéairement à une seule longueur d'onde vers un interféromètre à fréquence unique de laser de référence composé des premier à quatrième diviseurs de faisceau (2, 3, 4, 5) et du prisme cubique de coin de référence (9) et un interféromètre à fréquence unique de laser de mesure composé du deuxième diviseur de faisceau (3), du prisme cubique de coin de référence (9) et du prisme cubique de coin de mesure (10), pour former respectivement un signal d'interférence de référence et un signal d'interférence de mesure qui sont reçus par les premier et second photodétecteurs (11, 12). Le modulateur de phase électro-optique (6) est disposé entre le deuxième diviseur de faisceau (3) et le prisme cubique de coin de référence (9) et est utilisé pour moduler un signal d'interférence CC en un signal d'interférence CA. Un déplacement d'un objet mesuré est obtenu selon une variation d'une différence de phase des deux signaux d'interférence. La présente invention concerne également un procédé de mesure de déplacement qui utilise le dispositif de mesure de déplacement. Le dispositif et le procédé empêchent une erreur de dérive CC générée par un interféromètre à fréquence unique et une erreur sinusoïdale ou une erreur non orthogonale provoquée en sous-divisant directement un signal d'interférence de mesure.
(ZH)一种基于相位调制的双激光单频干涉纳米位移测量装置包括单频激光器(1)、第一至第四分光镜(2,3,4,5)、电光相位调制器(6)、高压放大器(7)、信号发生器(8)、参考角锥棱镜(9)、测量角锥棱镜(10)以及第一和第二光电探测器(11,12)。单频激光器(1)输出单波长线偏振光射向由第一至第四分光镜(2,3,4,5)和参考角锥棱镜(9)组成的参考激光单频干涉仪以及由第二分光镜(3)、参考角锥棱镜(9)和测量角锥棱镜(10)组成的测量激光单频干涉仪,分别形成参考和测量干涉信号由第一和第二光电探测器(11,12)接收。电光相位调制器(6)设置于第二分光镜(3)与参考角锥棱镜(9)之间将直流干涉信号调制为交流干涉信号。根据两路干涉信号的相位差变化量获得被测对象的位移。还提供了一种利用该位移测量装置进行位移测量的方法。该装置和方法避免了单频干涉仪产生的直流漂移误差以及由直接细分测量干涉信号带来的正弦误差或者非正交误差。
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Publication Language: Chinese (ZH)
Filing Language: Chinese (ZH)