息，经过收集透镜，最后由四象限探测器探测四 束移相后的干设光强值并输入计算机。
[001引进一步地：由公式一
[0016] Ii=(a2+b2)X[I-Sin(Cl)-01)]i= 1，2, 3, 4 公式一
[0017] 分别计算得到四路移相干设光强关系式，式中，a、b分别为参考光与测量光幅值， (a2+b2)表示背景光强，d)为含有测量表面位移信息的相位值，0 1为四象限移相器厚度引 入的不同的相位值。
[0018] 进一步地；利用四象限探测器瞬时采集四路子光束组的干设光强值，利用计算机 处理W及移相算法对干设信息进行处理；
[0019] 由公式二
[0020]
公式二
[0021] 可W得到测量面的相对位移值AS，式中，A为入射光波长，Ii表示一幅干设图上 对应点的光强值。
[0022] 在现有技术中，测量光路与参考光路中平行光束直接照射到反射镜上，根据泰曼 干设原理，当两个反射镜相互平行时不会产生干设条纹，光程差只引起光强的变化，但实际 测量时很难保证测量镜与参考镜平行，将产生干设条纹，使用中需要采用干设条纹解算方 法后才能利用公式二获得相对位移值。
[0023] 本发明在物空间加入第一透镜和第二透镜，透镜将平行光束聚焦到反射镜上，属 于点照明，在探测器上形成的干设光斑不存在干设条纹，当被测面移动时，干设光斑只存在 光强变化，可直接利用公式二获得相对位移值，从而大大提高了系统的测量速度。
[0024] 本发明所达到的效果为：
[0025] 1、本发明利用共光路同步干设测量方法，参考光与测量光通过相同结构的光栅与 透镜，实现等光强分光，并且经过参考镜和被测面反射后再次经过光栅，可W使四束等光强 的子光束依旧为平行光，实现对应区域的参考光与测量光干设。该方法保证了参考光与测 量光都是平行于光路主光轴的平行光，使系统易于集成、结构简单，其同步干设可W实现快 速高精度测量。
[0026] 2、本发明采用不同厚度的石英玻璃材料作为移相器，其产生的相移仅仅来自厚度 引起的光程差，不需要考虑偏振方向和偏振材料光轴偏转角对测量的影响，消除了光轴对 准拼接问题。该结构不仅易于加工，同时可W减小移相误差对测量结果造成的影响，从而提 高测量精度。
[0027] 3、本发明在物空间利用透镜的聚焦光斑探测，通过四象限光强探测器探测干设光 强值，无需干设条纹解算，解决了W往所用CCD采集干设图像，受不同干设图像对比度不同W及干设条纹不均匀等因素的影响。
【附图说明】
[002引图1为光栅分光式同步移相干设测量装置的结构示意图；
[0029] 图2为四象限移相器示意图；
[0030] 图3为二维Ronchi光栅俯视示意图；
[0031] 图中件号说明；1-激光器、2-检偏器、3-准直扩束镜、4-1/2波片、5-偏振分光棱 镜、6-参考反射镜、7-第一透镜、8-第一二维Ronchi光栅、9-四象限移相器、10-第一 1/4 波片、11-待测物、12-第二透镜、13-第二二维Ronchi光栅、14-第二1/4波片、15-第S1/4 波片、16-收集透镜、17-四象限探测器、18-计算机。
【具体实施方式】
[0032] 在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见， 在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何该种实际实施 例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，W便实现开发人员的具体目标，例如，符 合与系统及业务相关的那些限制条件，并且该些限制条件可能会随着实施方式的不同而有 所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本发明 公开内容的本领域技术人员来说，该种开发工作仅仅是例行的任务。
[0033] 在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中 仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本发明 关系不大的其他细节。
[0034] 如附图所示本发明的实施例提供了一种光栅分光式同步移相干设测量装置及方 法，利用该种基于光栅分光的同步移相干设测量装置即可实现对位移、表面形貌等几何量 的高精度测量。
[0035] 光栅分光式同步移相干设测量装置，包括激光器1、检偏器2、准直扩束镜3、1/2波 片4、偏振分光棱镜5、参考反射镜6、第一透镜7、第一二维Ronchi光栅8、四象限移相器9、 第一 1/4波片10、待测物11、第二透镜12、第二二维Ronchi光栅13、第二1/4波片14、第S 1/4波片15、收集透镜16、四象限探测器17和计算机18 ;
[0036] 其中激光器1、检偏器2、准直扩束镜3和1/2波片4组成光源部分；偏振分光棱镜 5、第一 1/4波片10、四象限移相器9、第一二维Ronchi光栅8、第一透镜7和参考反射镜6 组成参考光部分；第二1/4波片14、第二二维Ronchi光栅13、第二透镜12与待测物11组 成测量光部分；光源部分、参考光部分与测量光部分一起构成泰曼格林干设装置；
[0037] 光学路径；激光器1发射的光束经检偏器2后依次通过准直扩束镜3、1/2波片4 和偏振分光棱镜5,经偏振分光棱镜5分成物光和参考光；测量光依次经过第二1/4波片 14、第二二维Ronchi光栅13、第二透镜12和待测物11后，依次射向第二透镜12、第二二维 Ronchi光栅13、第二1/4波片14和偏振分光棱镜5 ;参考光依次经过第一 1/4波片10、第 一二维Ronchi光栅8、第一透镜7和参考反射镜6后，依次射向参考反射镜6、第一透镜7、 第一二维Ronchi光栅8、四象限移相器9、第一 1/4波片10和偏振分光棱镜5,再次合并的 参考光与测量光通过第=1/4波片15、收集透镜16、四象限光强探测器17组成的光强采集 部分，采集的干设光强信号输入计算机18。
[003引另外，根据一种实现方式，所述第一二维Ronchi光栅8和第二二维Ronchi光栅 13作为分光元件，其偶数级次衍射光为0 ;四象限移相器9为2X2阵列，逆时针相位分别为 0。 、90。 、180。 、270。。
[0039] 另外，根据一种实现方式，所述激光器为化-Ne单频激光器。
[0040] 该装置运用两次通过光栅结构来获取平行光；分光部分采用正交Ronchi光栅，利 用光栅的衍射特性，获取等光强的四路光；移相部分采用四象限移相器，利用相位与光程之 间的关系，实现四路光分别相差90°的相移量。
[0041] 光栅分光式同步移相干设测量方法，其具体实现过程是：首先激光器1、检偏器2 与准直扩束镜3的光源部分产生均匀光斑的线偏振光，线偏振光经过1/2波片4转换为与 原来的振动方向相差45°的线偏振光，并由偏振分光棱镜5分成偏振方向相互垂直的等光 强的两束光。其次第一束光经过第一 1/4波片10、第一二维Ronchi光栅8和第一透镜7分 成光强相等、衍射方向对称的四束参考光，由平面反射镜6反射，此时的四束子光是含有不 同入射角的，再次回射到第一二维Ronchi光栅8时，根据衍射方程只有对称的四束子光平 行出射，出射的四束子平行光通过四象限移相器9,使得每束光之间的相移量相差90°，发 生移相调制的参考光依次经过第一 1/4波片10和偏振分光棱镜5 ;第二束测量光经过第二 1/4波片14、第二二维Ronchi光栅13和