本发明涉及精密检测，尤其是涉及一种用于测量微小孔的共路径探针及制作方法。
背景技术：
1、在航空航天、汽车、国防、医学等领域内的高精密设备和系统中，高加工精度的微小孔结构普遍存在，在很多情况下其内表面形貌会对系统的性能产生极大的影响。对微小孔内表面进行精确且稳定的测量，可有效判断零部件加工精度是否达标，也是提高加工精度的基础。
2、现有的接触式或非接触式高精度表面轮廓测量仪对微小孔内表面的测量能力不足，由于物理尺寸与光学焦距的限制，常规的低相干干涉系统的探头其探头无法探入微小孔内部，导致无法对微小孔进行测量。
3、此外，由于光学测量原理本身的限制，测量效果受到收光效果的影响，当测量物表面倾角过大时，反射回探头的光束强度过低，会导致无法处理；当测量物表面突起面与凹陷面的高度差超过探针设计的工作距离时，在探针工作距离以外的表面将无法测量。
技术实现思路
1、本发明的发明目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种用于测量微小孔的共路径探针及制作方法。
2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
3、一种用于测量微小孔的共路径探针，包括横向延伸的单模光纤，套在单模光纤右部上的玻璃套管，设于单模光纤和玻璃套管右端的横向延伸的呈圆柱形的grin透镜，设于玻璃套管上的左右两端开口的固定护套，套设于固定护套右部的活动护套；活动护套右端封闭，活动护套内设有反射棱镜，反射棱镜的工作面与设于活动护套右部的出光口对齐，活动护套可相对于固定护套左右滑动，活动护套左部的内周面上设有密封圈；活动护套用于带动反射棱镜左右移动从而调整共路径探针的焦点与共路径探针轴线之间的间距，固定护套左部为夹持段，用于与配套夹具配合使用，活动护套右部为工作段，工作段用于探入微小孔内部进行测量，工作段外径为0.8mm-1.0mm。
4、单模光纤、grin透镜和反射棱镜的工作波长包含光源波长，由本发明的单模光纤出射的光束经过玻璃套管将光束扩束，之后光束经过grin透镜实现光束的聚焦，将光束聚焦在探针轴线延长线上的一点，经过grin透镜聚焦后的光束经过反射棱镜反射后，光束从出光口射出，光束垂直于探针的轴线并聚焦在焦点，光束照射在工作距离范围内的被测微小孔表面，被测微小孔表面反射的光束依次经过反射棱镜反射、grin透镜透射，返回到单模光纤中成为测量臂光路。
5、作为优选，位于玻璃套管内部的单模光纤外周面上无涂覆层，单模光纤的外径为0.25mm；单模光纤和grin透镜的连接处设置1°的刻面。
6、本发明在单模光纤和grin透镜的连接处设置1°刻面，通过1°刻面，形成一路反射光路，并将该光路作为低相干干涉系统的参考臂光路，简化了光路系统并提供了参考臂光路的稳定性，通过1°刻面对参考臂光路信号进行衰减，避免参考臂光路信号过强。
7、传统的低相干干涉系统需要分别搭建参考臂光路与测量臂光路，本发明通过共路径的方式，将参考臂光路嵌入至共路径探针内部，在共路径探针内部构造出一束参考臂反射光路，大幅减小了探针所占的空间，提高了探针的结构紧凑性。
8、作为优选，所述玻璃套管和grin透镜的直径均为0.4mm-0.6mm，玻璃套管的长度为10mm-15mm，grin透镜的长度为4mm-8mm。
9、作为优选，所述反射棱镜的反射角度为45°、90°或135°。
10、当测量不同规格的微小孔时，可以通过更换不同反射角度的反射棱镜进行测量，既可以实现探针光束的侧视，又可以满足不同待测微小孔表面角度的需求。当待测微小孔表面具有一定倾角，导致反射角度为90°的探针无法收光的情况下，可以选择其它反射角度的探针来满足测量需求。
11、作为优选，与grin透镜对应的反射棱镜的工作面的棱长为0.4mm-0.6mm，grin透镜的横截面的直径为0.4mm-0.6mm。
12、作为优选，固定护套和活动护套均采用pet材料制成。
13、一种用于测量微小孔的共路径探针的制作方法，包括步骤如下：
14、s1，将单模光纤右部的涂覆层去掉，在单模光纤右部上涂敷粘合剂；
15、s2，将单模光纤右部穿入玻璃套管中，使单模光纤和玻璃套管的右端对齐，粘合剂将单模光纤和玻璃套管粘接；
16、s3，将单模光纤和玻璃套管的右端打磨成1°刻面；
17、s4，将grin透镜左端打磨成1°刻面，用粘合剂将grin透镜左端与单模光纤及玻璃套管的右端粘接，粘接之后，使grin透镜和单模光纤的轴线重合；
18、s5，将相连的单模光纤、玻璃套管和grin透镜穿入固定护套中，使grin透镜右部伸出固定护套右端之外；
19、s6，将反射棱镜固定在活动护套内部，将活动护套套在固定护套上，使反射棱镜的工作面与grin透镜及出光口对准，反射棱镜用于实现光束的反射。
20、因此，本发明具有如下有益效果：
21、工作段的外径不超过1毫米，远小于低相干干涉仪探头的尺寸，可以实现对1mm至5mm微小孔内部形貌检测的需求；
22、利用共路径光路将参考臂光路集成在共路径探针中，在满足光学测量需求的前提下，提高了共路径探针的结构紧凑性；
23、反射棱镜将发射光束反射出出光口，避免了护套对发射光路的影响；
24、反射棱镜对从出光口进入的微小孔表面反射光进行反射，避免了护套或者玻璃防尘窗口对反射信号光的衰减；
25、多个不同反射角度的反射棱镜，可以满足不同规格的被测微小孔表面倾角的需求；
26、活动护套可以相对固定护套作轴线方向的移动，虽然grin透镜的焦距是固定的，但是配合可以移动的反射棱镜，可以实现探针焦点与探针轴线间距的调整；
27、结构简单，安全可靠，使用方便。
1.一种用于测量微小孔的共路径探针，其特征是，包括横向延伸的单模光纤(1)，套在单模光纤右部上的玻璃套管(2)，设于单模光纤和玻璃套管右端的横向延伸的呈圆柱形的grin透镜(3)，设于玻璃套管上的左右两端开口的固定护套(5)，套设于固定护套右部的活动护套(6)；活动护套右端封闭，活动护套内设有反射棱镜(4)，反射棱镜的工作面与设于活动护套右部的出光口对齐，活动护套可相对于固定护套左右滑动，活动护套左部的内周面上设有密封圈(7)；活动护套用于带动反射棱镜左右移动从而调整共路径探针的焦点与共路径探针轴线之间的间距，固定护套左部为夹持段，用于与配套夹具配合使用，活动护套右部为工作段，工作段用于探入微小孔内部进行测量，工作段外径为0.8mm-1.0mm。
2.根据权利要求1所述的用于测量微小孔的共路径探针，其特征是，位于玻璃套管内部的单模光纤外周面上无涂覆层，单模光纤的外径为0.25mm；单模光纤和grin透镜的连接处设置1°的刻面。
3.根据权利要求1所述的用于测量微小孔的共路径探针，其特征是，所述玻璃套管和grin透镜的直径均为0.4mm-0.6mm，玻璃套管的长度为10mm-15mm，grin透镜的长度为4mm-8mm。
4.根据权利要求1所述的用于测量微小孔的共路径探针，其特征是，所述反射棱镜的反射角度为45°、90°或135°。
5.根据权利要求1所述的用于测量微小孔的共路径探针，其特征是，与grin透镜对应的反射棱镜的工作面的棱长为0.4mm-0.6mm，grin透镜的横截面的直径为0.4mm-0.6mm。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的用于测量微小孔的共路径探针，其特征是，固定护套和活动护套均采用pet材料制成。
7.一种基于权利要求1所述的用于测量微小孔的共路径探针的制作方法，其特征是，包括步骤如下：