一种用于材料厚度测量的多径干涉仪系统

技术特征：
1.一种用于材料厚度测量的多径干涉仪系统，其特征在于，包括：底板（3），所述底板（3）上竖直设置有u型的光路主板（2），所述光路主板（2）的开口侧设置有仪器支撑台（8）和位移支撑台（4），所述仪器支撑台（8）用于固定激光器（10）和光谱仪（11），所述位移支撑台（4）用于设置二维电动位移台（12），二维电动位移台（12）中心设置有用于放置待测样品的通光孔；所述光路主板（2）用于设置干涉组件，所述干涉组件包括输入耦合器（21）、输出耦合器（22）和多个设置在三维光学镜架（13）上的光学元件，输入耦合器（21）与所述激光器（10）连接，输出耦合器（22）与所述光谱仪连接，所述光学元件用于将从输入耦合器（21）输入的光分为两束，一束经测量路径后传输至输出耦合器（22），另一束经参考路径后传输至输出耦合器（22），输出耦合器将两束光的干涉信号经传输光纤发送光谱仪（11）；所述待测样品设置在测量路径上；所述三维光学镜架（13）的底部与所述光路主板（2）固定连接，顶部设置有三维调节螺丝（1306）；所述二维电动位移台（12）包括：第一直线移动机构（1206）、第二直线移动机构（1207）、位移台上板（1201）、位移台滑盘（1203）、位移台下板（1202），位移台上板（1201）、位移台滑盘（1203）、位移台下板（1202）中心均开设有通光孔，位移台下板（1202）固定设置在位移支撑台（4）上，位移台滑台（1203）设置在位移台下板（1202）上的第一滑轨上，位移台上板（1201）设置在位移台滑盘（1203）上的第二滑轨上，所述第一直线移动机构（1206）用于推动所述位移台滑盘（1203）沿所述第一滑轨移动，所述第二直线移动机构（1207）用于推动所述位移台上板（1201）沿所述第二滑轨移动；所述位移台上板（1201）内部设置样品托板（1208），所述样品托板（1208）上设置有用于容纳样品的样品槽。2.根据权利要求1所述的一种用于材料厚度测量的多径干涉仪系统，其特征在于，所述二维电动位移台（12）还包括不规则固定夹（1204），位移台上板（1201）上设置有两个螺纹孔，所述不规则固定夹（1204）包括夹紧螺杆（1211）和弧形夹（1210），所述夹紧螺杆（1211）的一端插入所述位移台上板（1201）上的螺纹孔后与所述弧形夹（1210）固定连接，两个弧形夹（1210）用于夹紧样品；所述位移台上板（1201）内部设置有卡环（1205），所述卡环（1205）内壁设置有多个环形凹槽，每个环形凹槽上卡设有一个半圆形的样品托板（1208）。3.根据权利要求1所述的一种用于材料厚度测量的多径干涉仪系统，其特征在于，所述第一直线移动机构（1206）的固定端固定在所述位移台下板（1202）下，移动端上设置有第一挡板（1212），第一挡板上设置有第一顶杆（1213），第一顶杆（1213）的一端穿过第一挡板与所述位移台滑盘（1203）连接，所述第二直线移动机构（1207）的固定端固定在所述位移台滑盘（1203）上，移动端设置有第二挡板（1216），第二挡板（1216）上设置有第二顶杆（1217），所述第二顶杆（1217）的一端穿过所述第二挡板（1216）与位移台上板（1201）连接；所述第一直线移动机构（1206）和第二直线移动机构（1207）相互垂直设置。4.根据权利要求1所述的一种用于材料厚度测量的多径干涉仪系统，其特征在于，所述位移台滑盘（1203）底部设置有两个分别位于第一直线移动机构（1206）两侧的滑动限位机构，顶部设置有分别位于第二直线移动机构（1207）两侧的滑动限位机构，所述滑动限位机构包括卡槽片（1214）和限位杆（1215）；所述卡槽片与位移台滑盘（1203）固定连接，所述限位杆（1215）穿过所述卡槽片（1214）上设置的长槽，并与所述位移台上板（1201）或位移台下板（1202）固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于材料厚度测量的多径干涉仪系统，其特征在于，所述反射镜架（13）包括：镜架主体（1301）、调节上板（1305）、调节下板（1304）、卡扣机构和调节螺丝（1306），所述镜架主体（1301）底部固定在光路主板（2）上，顶部与所述调节上板（1305）固定连接，调节下板（1304）设置在所述调节上板（1305）下方，所述调节螺丝（1306）上设置有弹簧，其端部穿过所述调节上板（1305）顶设在所述调节下板（1304）上；所述卡扣机构用于固定光学元件，其固定设置在所述调节下板（1304）底部。6.根据权利要求5所述的一种用于材料厚度测量的多径干涉仪系统，其特征在于，所述调节上板（1305）四周设置有向下垂直延伸的连接板（1310），所述调节上板（1305）通过所述连接板（1310）与所述镜架主体（1301）连接，所述镜架主体（1301）四周设置有通光孔。7.根据权利要求1所述的一种用于材料厚度测量的多径干涉仪系统，其特征在于，当用于固定薄片反射镜时，所述卡扣机构包括多个卡块（1302），所述卡块依次连接形成环形框架进而固定薄片反射镜；当固定三角形反射镜时，所述卡扣机构包括：第一固定镜座（1307）和多腿垫片（1308），所述固定镜座与所述多腿垫片连接，对三角形反射镜进行固定；当固定偏振分束棱镜时，所述卡扣机构包括：第二固定镜座（1314）和多腿垫片（1308），第二固定镜座与多腿垫片连接，对偏振分束棱镜进行固定。8.根据权利要求1所述的一种用于材料厚度测量的多径干涉仪系统，其特征在于，所述位移支撑台（4）包括第一支撑板（41）和两条第一支撑腿（42），所述第一支撑腿（42）设置在所述第一支撑板（41）底部，所述第一支撑板（41）设置在光路主板（2）的u型空隙内，所述第一支撑板（41）上与所述二维电动位移台（12）对应的位置设置有通光孔；所述仪器支撑台（8）包括第二支撑板（81）和两条第一支撑腿（82），所述第二支撑腿（82）设置在所述第二支撑板（81）底部，所述第二支撑板（81）设置在第一支撑板（41）下方空隙内。9.根据权利要求1所述的一种用于材料厚度测量的多径干涉仪系统，其特征在于，相邻的两个所述三维光学镜架（13）之间通过多个刚性连接杆（27）固定连接。10.根据权利要求1所述的一种用于材料厚度测量的多径干涉仪系统，其特征在于，还包括干涉仪外壳（1），所述干涉仪外壳（1）嵌套于底板（3）上，将整个系统全封装。

技术总结
本发明属于精密测量器件领域，公开了一种用于材料厚度测量的多径干涉仪系统，包括底板，底板上竖直设置有光路主板，光路主板的开口侧设置有用于固定激光器和光谱仪的仪器支撑台和用于设置二维电动位移台的位移支撑台，二维电动位移台中心设置有用于放置待测样品的通光孔；光路主板用于设置光学元件，光学元件用于将从输入耦合器输入的光分为两束，一束经测量路径后传输至输出耦合器，另一束经参考路径后传输至输出耦合器，输出耦合器将两束光的干涉信号经传输光纤发送光谱仪；待测样品设置在测量路径上；三维光学镜架的底部与光路主板固定连接，顶部设置有三维调节螺丝；本发明结构紧凑，便于集成整合，调节方便，可以广泛应用于精密测量领域。用于精密测量领域。用于精密测量领域。


技术研发人员：元晋鹏 汪丽蓉 李志鹏
受保护的技术使用者：山西大学
技术研发日：2022.07.27
技术公布日：2022/11/11