一种基于双光栅的细丝直径测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种测试装置，具体涉及一种基于双光栅的细丝直径测量装置。
【背景技术】
[0002] 衍射光栅是一种能对入射光波的振幅和相位进行空间周期调制的光学元件，因其 强大的分光特性而在测试测量场合得到广泛应用。随着现代制造工艺的日趋精湛，光栅的 线数可以越做越大，其放大和细分的能力也越来越强，使得高密度光栅在高精度的测试测 量应用中占据着不可替代的位置。
[0003] 微米量级细丝直径的测量在实验室研宄以及微型加工工艺中具有特别重要的意 义，尤其是在微型机械、生物仪器、光电加工、纺织等不同领域产品的行业中，许多场合要求 对微米量级细丝进行精确的测量。相对于机械或者其他接触式的测量方法，基于光的衍射 的测量方法可以很好地克服接触式测量产生的形变以及精度低的缺点，能够对微米量级细 丝进行精确的测量，测量误差也小，易达到各种场合的测量要求。
[0004] 本实用新型利用光栅的细分放大特性，在一次衍射法测量细丝直径的基础上加入 高密度衍射光栅，发生二次衍射，得到放大的衍射谱，这样可以有效提高测量的精度、增大 测量的稳定性。 【实用新型内容】
[0005] 为解决现有技术的不足，突破衍射测径技术的瓶颈，本实用新型的目的在于，提供 一种基于双光栅的细丝直径测量装置，充分利用高密度光栅的细分放大特性，有效地提高 现有衍射测径技术的测量精度。
[0006] 为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：
[0007] 一种基于双光栅的细丝直径测量装置，包括激光光源、滤波系统、细丝，其特征在 于，还包括空间滤波器、高密度光栅和图像传感器，所述的激光光源、滤波系统、细丝、空间 滤波器、高密度光栅和图像传感器依序排列，细丝和高密度光栅构成双光栅系统；所述空间 滤波器、高密度光栅、图像传感器均垂直于激光光束所在的光轴；所述滤波系统的光轴与激 光光束所在的光轴重合。
[0008] 激光光源产生波长为A的单色平行光束，单色平行光束照射到细丝上发生一次 衍射，空间滤波器使衍射谱中的±m级亮级次通过，经过高密度光栅产生二次衍射，最终的 衍射谱图通过图像传感器采集。
[0009] 所述滤波系统由一个双透镜4f系统和一个小孔滤波器组成，小孔滤波器放置在 双透镜的频谱面上。
【主权项】
1. 一种基于双光栅的细丝直径测量装置，包括激光光源、滤波系统、细丝，其特征在于， 还包括空间滤波器、高密度光栅和图像传感器，所述的激光光源、滤波系统、细丝、空间滤波 器、高密度光栅和图像传感器依序排列，细丝和高密度光栅构成双光栅系统；所述空间滤波 器、高密度光栅、图像传感器均垂直于激光光束所在的光轴；所述滤波系统的光轴与激光光 束所在的光轴重合。
2. 根据权利要求1所述的一种基于双光栅的细丝直径测量装置，其特征在于；激光光 源产生波长为A的单色平行光束，单色平行光束照射到细丝上发生一次衍射，空间滤波器 使衍射谱中的±m级亮级次通过，再经过高密度光栅产生二次衍射，最终的衍射谱图通过 图像传感器采集。
3. 根据权利要求1所述的一种基于双光栅的细丝直径测量装置，其特征在于；所述滤 波系统由一个双透镜4f系统和一个小孔滤波器组成，小孔滤波器放置在双透镜的频谱面 上。
4. 根据权利要求2所述的一种基于双光栅的细丝直径测量装置，其特征在于；所述细 丝和空间滤波器之间的距离1。满足夫巧禾费衍射条件，即/<>>> 10^，其中a为细丝直径。 乂
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于双光栅的细丝直径测量装置，包括激光光源、滤波系统、细丝，其特征在于，还包括空间滤波器、高密度光栅和图像传感器，所述的激光光源、滤波系统、细丝、空间滤波器、高密度光栅和图像传感器依序排列，细丝和高密度光栅构成双光栅系统；所述空间滤波器、高密度光栅、图像传感器均垂直于激光光束所在的光轴；所述滤波系统的光轴与激光光束所在的光轴重合。本实用新型的益处在于：在原有一次衍射测量法的基础上，加入了高密度光栅，充分利用高密度光栅细分和放大的特性，对细丝的一次衍射频谱进行二次放大，相比于一次衍射法，测量精度更高、稳定性更好、测量范围更大。
【IPC分类】G01B11-08
【公开号】CN204495291
【申请号】CN201520165513
【发明人】林斌, 杨松涛, 曹向群
【申请人】苏州江奥光电科技有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月23日