1.本发明涉及干涉仪，特别涉及干涉仪和调节方法。
背景技术：2.现有的快速扫描干涉仪大多数利用双边采集的方式，这种采集方式的优点是相位谱的分辨率和能量谱的分辨率相同，相位校正的谱会更精确，得到的能量谱更准确。但是这种采集模式在满足结构紧凑的条件下，会限制干涉仪的最高分辨率。如果采用单边采集的方式，分辨率可以提高一倍，但是单边采集涉及到结构，光路以及算法的调整，在寻常快速扫描干涉仪中，无法兼备高分辨率和高准确度。
技术实现要素：3.为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种干涉仪。
4.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
5.干涉仪，所述干涉仪包括第一固定反射镜、第二固定反射镜、第三固定反射镜和探测器；所述干涉仪还包括：
6.第四固定反射镜，所述第四固定反射镜具有第一侧部和第二侧部，所述第一侧部包括第一部分和第二部分，所述第二侧部包括第三部分和第四部分；入射光入射到所述第一部分，其中的反射光依次被所述第一固定反射镜、第二固定反射镜和第一固定反射镜反射，入射到所述第二部分，其中的透射光依次被移动反射镜、第三固定反射镜和移动反射镜发射，入射到所述第四部分；入射到所述第二部分的反射光穿过所述第四固定反射镜后与所述透射光在第四部分上的反射光合束，之后被所述探测器接收；
7.移动反射镜，所述移动反射镜用于反射所述透射光；
8.驱动单元，所述驱动单元用于驱动所述移动反射镜沿其反射面的法线方向正向和反向移动，使得在第一状态和第二状态间切换，在所述第一状态下，所述第一固定反射镜和移动反射镜关于所述第四固定反射镜对称，所述第二固定反射镜和第三固定反射镜关于所述第四固定反射镜对称；与第一状态相比，在所述第二状态时，所述第一固定反射镜和移动反射镜不再关于所述第四固定反射镜对称。
9.本发明的目的还在于提供了本发明干涉仪的调节方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
10.干涉仪的调节方法，所述调节方法为：
11.在第一状态下，所述第一固定反射镜和移动反射镜关于所述第四固定反射镜对称，所述第二固定反射镜和第三固定反射镜关于所述第四固定反射镜对称；
12.所述驱动单元驱动所述移动反射镜沿其反射面的法线方向反向移动，移动反射镜和第四固定反射镜间的距离变大，达到第二状态；与第一状态相比，在所述第二状态时，所述第一固定反射镜和移动反射镜不再关于所述第四固定反射镜对称，且分辨率变大，精度变低；
13.所述驱动单元驱动所述移动反射镜沿其反射面的法线方向正向移动，移动反射镜和第四固定反射镜间的距离变小，返回到第一状态。
14.与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
15.本发明现有扫描干涉仪的基础上添加了驱动单元以及对(第一状态和第二状态)状态切换的控制，使同一台干涉仪能够同时具备高精度低分辨率功能，以及高分辨率低精度功能，从而能够满足更多的应用需求；
16.干涉仪的结构体积几乎没有增加，干涉仪原始的光路几乎不变。
附图说明
17.参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
18.图1是根据本发明实施例的干涉仪的结构示意图；
19.图2是根据本发明实施例的移动反射镜和驱动单元的结构示意图。
具体实施方式
20.图1-2和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
21.实施例1：
22.图1示意性地给出了本发明实施例的干涉仪的结构简图，如图1所示，所述干涉仪包括：
23.第一固定反射镜11、第二固定反射镜12、第三固定反射镜13和探测器；
24.第四固定反射镜14，所述第四固定反射镜14具有第一侧部和第二侧部，所述第一侧部包括第一部分和第二部分，所述第二侧部包括第三部分和第四部分；入射光30入射到所述第一部分，其中的反射光依次被所述第一固定反射镜11、第二固定反射镜12和第一固定反射镜11反射，入射到所述第二部分，其中的透射光依次被移动反射镜15、第三固定反射镜13和移动反射镜15反射，入射到所述第四部分；入射到所述第二部分的反射光穿过所述第四固定反射镜14后与所述透射光在第四部分上的反射光合束为出射光31，之后被所述探测器接收；
25.移动反射镜15，所述移动反射镜15用于反射所述透射光；
26.驱动单元，所述驱动单元用于驱动所述移动反射镜15沿其反射面的法线方向正向和反向移动，使得在第一状态和第二状态间切换，在所述第一状态下，所述第一固定反射镜11和移动反射镜15关于所述第四固定反射镜14对称，所述第二固定反射镜12和第三固定反射镜13关于所述第四固定反射镜14对称；与第一状态相比，在所述第二状态时，所述第一固定反射镜11和移动反射镜15不再关于所述第四固定反射镜14对称。
27.为了实现准确的状态切换，进一步地，分别处于第一状态和第二状态时的所述移
动反射镜15的距离α是所述入射光在所述第一部分上的入射角，f是所述干涉仪在第一状态时的分辨率。
28.为了提高工作可靠性，进一步地，所述第二固定反射镜12和第三固定反射镜13是角锥，所述第一固定反射镜11和移动反射镜15是平面反射镜。
29.为了准确地驱动移动反射镜15平移，进一步地，如图2所示，所述驱动单元包括：
30.支架和弹簧，所述移动反射镜15通过弹簧设置在所述支架上；
31.多个螺钉21-23，所述螺钉21-23穿过所述支架，并抵住所述移动反射镜15；
32.电机，所述电机驱动所述螺钉21-23正向和反向转动。
33.本发明实施例的干涉仪的调节方法，也即本实施例干涉仪的调节方法，所述调节方法为：
34.在第一状态下，所述第一固定反射镜11和移动反射镜15关于所述第四固定反射镜14对称，所述第二固定反射镜12和第三固定反射镜13关于所述第四固定反射镜14对称；
35.所述驱动单元驱动所述移动反射镜15沿其反射面的法线方向反向移动，移动反射镜15和第四固定反射镜14间的距离变大，达到第二状态；与第一状态相比，在所述第二状态时，所述第一固定反射镜11和移动反射镜15不再关于所述第四固定反射镜14对称，且分辨率变大，精度变低；
36.所述驱动单元驱动所述移动反射镜15沿其反射面的法线方向正向移动，移动反射镜15和第四固定反射镜14间的距离变小，返回到第一状态。
37.为了准确地驱动移动反射镜15平移，进一步地，如图2所示，所述驱动单元包括：
38.支架和弹簧，所述移动反射镜15通过弹簧设置在所述支架上；
39.三个螺钉21-23，所述螺钉穿过所述支架的角，并抵住所述移动反射镜15；
40.电机，所述电机驱动所述螺钉正向和反向转动。
41.为了实现准确的状态切换，进一步地，从第一状态切换到第二状态的方式包括以下步骤：
42.(a1)电机驱动三个螺钉21-23同步旋转，所述移动反射镜15反向移动距离l，和第四固定反射镜14间的距离变大，获得此时探测器的接收光强i0；第二螺钉22固定，第一螺钉21和第三螺钉23穿过所述支架位置相对的二个角；
43.(a2)第二螺钉22和第三螺钉23固定，以步长x旋转第一螺钉21，获得光强in；
44.(a3)分析所述光强in；
45.若in＞i
n-1
，所述第一螺钉21继续以步长x旋转，i
n-1
为上一次获得光强；
46.若in≤i
n-1
，所述第一螺钉21的旋转换向，进入步骤(a2)；
47.若换向次数达到阈值，则降低步长，进入步骤(a2)，直到换向次数再次达到阈值，第一螺钉停止旋转，输出此时光强i；
48.(a4)判断|i-a|≤k
·
a是否成立，a是第一状态时探测器的输出光强，k是设定值；
49.若不等式成立，切换完成，此时干涉仪处于第二状态；
50.若不等式不成立，按照步骤(a2)-(a3)方式驱动第三螺钉23，第一螺钉21和第二螺钉22固定，直至不等式成立，若最后不等式不成立，则进入步骤(a2)，回到第一螺钉21的再
次调节。
51.为了实现准确的状态切换，进一步地，从所述第一状态和到第二装置，所述移动反射镜的移动距离α是所述入射光在所述第一部分上的入射角，f是所述干涉仪在第一状态时的分辨率。
52.实施例2：
53.根据本发明实施例1的干涉仪和调节方法的应用例。
54.在该应用例中，如图1所示，第二固定反射镜12和第三固定反射镜13是角锥，所述第一固定反射镜11和移动反射镜15是平面反射镜；
55.如图2所示，驱动单元中，移动反射镜15采用平面反射镜，固定在承载件上，承载件通过弹簧设置在所述支架上；三个螺钉21-23分别穿过矩形支架的三个角，并抵住所述移动反射镜15；其中，第一螺钉21和第三螺钉23处于位置相对的角，第二螺钉22处于一个角；控制电机驱动所述螺钉21-23正向和反向转动。
56.本发明实施例的干涉仪的调节方法，也即本实施例干涉仪的工作方法，所述调节方法为：
57.在第一状态下，所述第一固定反射镜11和移动反射镜15关于所述第四固定反射镜14对称，所述第二固定反射镜12和第三固定反射镜13关于所述第四固定反射镜14对称；
58.所述驱动单元驱动所述移动反射镜15沿其反射面的法线方向反向移动，移动反射镜15和第四固定反射镜14间的距离变大，达到第二状态；与第一状态相比，在所述第二状态时，所述第一固定反射镜11和移动反射镜15不再关于所述第四固定反射镜14对称，且分辨率变大，精度变低；从第一状态切换到第二状态的方式包括以下步骤：
59.(a1)电机驱动三个螺钉21-23同步旋转，所述移动反射镜15反向移动距离和第四固定反射镜14间的距离变大，α是所述入射光在所述第一部分上的入射角，f是所述干涉仪在第一状态时的分辨率，获得此时探测器的接收光强i0；
60.(a2)第二螺钉22和第三螺钉23固定，以步长x旋转第一螺钉21，获得光强in；
61.(a3)分析所述光强in；
62.若in＞i
n-1
，所述第一螺钉21继续以步长x旋转，如x＝0.05l，i
n-1
为上一次获得的光强；
63.若in≤i
n-1
，所述第一螺钉21的旋转换向，进入步骤(a2)；
64.若换向次数达到阈值，如2次，则降低步长x，如变成0.1x，进入步骤(a2)，直到换向次数再次达到所述阈值，第一螺钉21停止旋转，输出此时光强i；
65.(a4)判断|i-a|≤k
·
a是否成立，a是第一状态时探测器的输出光强，k是设定值，如0.01，k值大小和能接受的精度要求程度相关，精度要求越高，设定值越小；
66.若不等式成立，切换完成，此时干涉仪处于第二状态(即单边工作模式)；
67.若不等式不成立，按照步骤(a2)-(a3)方式驱动第三螺钉23，第一螺钉21和第二螺钉22固定，直至上述不等式成立，若最后判断的结果是不等式不成立，则进入步骤(a2)，重新回到第一螺钉(可能再加上第三螺钉)的调节；
68.所述驱动单元驱动所述移动反射镜15沿其反射面的法线方向正向移动，移动反射镜15和第四固定反射镜14间的距离变小，返回到第一状态；
69.从第二状态返回到第一状态(即双边工作模式)的方式，具体和步骤(a1)-(a4)相类似，不同的是，移动反射镜15是正向移动。
70.本实施例中，第一状态时能做到的分辨率f范围为0.1～32cm-1
，则移动距离l范围为0.002mm～2.5cm。
技术特征：1.干涉仪，所述干涉仪包括第一固定反射镜、第二固定反射镜、第三固定反射镜和探测器；其特征在于，所述干涉仪还包括：第四固定反射镜，所述第四固定反射镜具有第一侧部和第二侧部，所述第一侧部包括第一部分和第二部分，所述第二侧部包括第三部分和第四部分；入射光入射到所述第一部分，其中的反射光依次被所述第一固定反射镜、第二固定反射镜和第一固定反射镜反射，入射到所述第二部分，其中的透射光依次被移动反射镜、第三固定反射镜和移动反射镜反射，入射到所述第四部分；入射到所述第二部分的反射光穿过所述第四固定反射镜后与所述透射光在第四部分上的反射光合束，之后被所述探测器接收；移动反射镜，所述移动反射镜用于反射所述透射光；驱动单元，所述驱动单元用于驱动所述移动反射镜沿其反射面的法线方向正向和反向移动，使得在第一状态和第二状态间切换，在所述第一状态下，所述第一固定反射镜和移动反射镜关于所述第四固定反射镜对称，所述第二固定反射镜和第三固定反射镜关于所述第四固定反射镜对称；与第一状态相比，在所述第二状态时，所述第一固定反射镜和移动反射镜不再关于所述第四固定反射镜对称。2.根据权利要求1所述的干涉仪，其特征在于，分别处于第一状态和第二状态时的所述移动反射镜的距离α是所述入射光在所述第一部分上的入射角，f是所述干涉仪在第一状态时的分辨率。3.根据权利要求1所述的干涉仪，其特征在于，所述第二固定反射镜和第三固定反射镜是角锥，所述第一固定反射镜和移动反射镜是平面反射镜。4.根据权利要求1所述的干涉仪，其特征在于，所述驱动单元包括：支架和弹簧，所述移动反射镜通过弹簧设置在所述支架上；多个螺钉，所述螺钉穿过所述支架，并抵住所述移动反射镜；电机，所述电机驱动所述螺钉正向和反向转动。5.根据权利要求4所述的干涉仪，其特征在于，所述螺钉分别设置在所述支架的三个角。6.根据权利要求1所述的干涉仪的调节方法，所述调节方法为：在第一状态下，所述第一固定反射镜和移动反射镜关于所述第四固定反射镜对称，所述第二固定反射镜和第三固定反射镜关于所述第四固定反射镜对称；所述驱动单元驱动所述移动反射镜沿其反射面的法线方向反向移动，移动反射镜和第四固定反射镜间的距离变大，达到第二状态；与第一状态相比，在所述第二状态时，所述第一固定反射镜和移动反射镜不再关于所述第四固定反射镜对称，且分辨率变大，精度变低；所述驱动单元驱动所述移动反射镜沿其反射面的法线方向正向移动，移动反射镜和第四固定反射镜间的距离变小，返回到第一状态。7.根据权利要求6所述的调节方法，其特征在于，所述驱动单元包括：支架和弹簧，所述移动反射镜通过弹簧设置在所述支架上；三个螺钉，所述螺钉穿过所述支架的角，并抵住所述移动反射镜；电机，所述电机驱动所述螺钉正向和反向转动。
8.根据权利要求7所述的调节方法，其特征在于，从第一状态切换到第二状态的方式包括以下步骤：(a1)电机驱动三个螺钉同步旋转，所述移动反射镜反向移动距离l，和第四固定反射镜间的距离变大，获得此时探测器的接收光强i0；第二螺钉固定，第一螺钉和第三螺钉穿过所述支架位置相对的二个角；(a2)第二螺钉和第三螺钉固定，以步长x旋转第一螺钉，获得光强i
n
；(a3)分析所述光强i
n
；若i
n
＞i
n-1
，所述第一螺钉继续以步长x旋转，i
n-1
为上一次获得光强；若i
n
≤i
n-1
，所述第一螺钉的旋转换向，进入步骤(a2)；若换向次数达到阈值，则降低步长，进入步骤(a2)，直到换向次数再次达到阈值，第一螺钉停止旋转，输出此时光强i；(a4)判断|i-a|≤k
·
a是否成立，a是第一状态时探测器的输出光强，k是设定值；若不等式成立，切换完成，此时干涉仪处于第二状态；若不等式不成立，按照步骤(a2)-(a3)方式驱动第三螺钉，第一螺钉和第二螺钉固定，直至不等式成立，若最后不等式不成立，则进入步骤(a2)。9.根据权利要求6或8所述的调节方法，其特征在于，从所述第一状态和到第二装置，所述移动反射镜的移动距离α是所述入射光在所述第一部分上的入射角，f是所述干涉仪在第一状态时的分辨率。10.根据权利要求6所述的调节方法，其特征在于，所述第二固定反射镜和第三固定反射镜是角锥，所述第一固定反射镜和移动反射镜是平面反射镜。
技术总结本发明提供了干涉仪和调节方法，干涉仪包括第一固定反射镜、第二固定反射镜、第三固定反射镜和探测器；第四固定反射镜具有第一侧部和第二侧部；入射光入射到第一部分，其中的反射光依次被第一固定反射镜、第二固定反射镜和第一固定反射镜反射，入射到第二部分，其中的透射光依次被移动反射镜、第三固定反射镜和移动反射镜反射，入射到第四部分；入射到第二部分的反射光穿过第四固定反射镜后与透射光在第四部分上的反射光合束，之后被探测器接收；移动反射镜用于反射透射光；驱动单元用于驱动移动反射镜沿其反射面的法线方向正向和反向移动，使得在第一状态和第二状态间切换。本发明具有自动化等优点。明具有自动化等优点。明具有自动化等优点。
技术研发人员：余芬 喻正宁 李锐 俞晓峰 吴锋明 韩双来
受保护的技术使用者：杭州谱育科技发展有限公司
技术研发日：2022.07.12
技术公布日：2022/11/1
