专利名称：用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱、测量系统和方法
技术领域：
本发明涉及干涉仪性能测试领域，特别涉及一种用于測量干涉仪热漂移系数的温控箱、干涉仪热漂移系数的測量系统和干涉仪热漂移系数的測量方法。
背景技术：
干涉仪是ー种利用干渉原理測量光程之差从而测定有关物理量的光学仪器。两束相干光间光程差的任何变化会非常灵敏地导致干涉条纹的移动，而某一束相干光的光程变化是由它所通过的几何路程或介质折射率的变化引起，所以通过干涉条纹的移动变化可测量几何长度或折射率的微小改变量，从而测得与此有关的其他物理量。測量精度决定于测量光程差的精度，干涉条纹每移动ー个条纹间距，光程差就改变ー个波长，所以干渉仪是以光波波长为单位測量
光程差的，其測量精度之高是任何其他測量方法所无法比拟的。干涉仪作为ー种超精密的非接触式測量设备，可以进行高速高精密的位移測量，如果与不同的附件组合，还可以进行长度、速度、角度、平面度、直线度等測量，具有测量范围大、分辨率高、精度高等优势。在半导体制造、精密机床技工、军事、航天、汽车制造、坐标測量等领域都具有非常广泛的应用。随着干渉仪分辨率和測量精度的不断提高，非线性误差和热漂移误差越来越弓I起人们的重视。所谓热漂移误差，主要是由于环境温度变化会导致干涉仪内光学元件长度或折射率变化以及干涉仪材料热膨胀，引起干涉仪參考臂与测量臂的光程变化产生光程差变化，从而带来测量误差。可见，温度变化对于干涉仪的测量产生较大的影响，因此，测得干涉仪随温度的变化情況，即干涉仪热漂移系数非常重要。当得知干涉仪热漂移系数后，便可根据该得到的干涉仪热漂移系数对干涉仪进行热漂移补偿。然而，现有技术中并未提供ー种干涉仪热漂移系数的测量系统或者測量方法，以便精确、方便地测得干涉仪热漂移系数。

发明内容
本发明的目的在于提供一种用于測量干涉仪热漂移系数的温控箱、測量系统和测量方法，以解决现有技术中并未提供一种干涉仪热漂移系数的測量系统或者測量方法，难以精确、方便地测得干涉仪热漂移系数的问题。为解决上述技术问题，本发明提供一种用于測量干涉仪热漂移系数的温控箱，包括箱体、加热装置、用于承载干涉仪的微晶玻璃和測量反射镜，所述箱体上设置有视窗，所述加热装置、微晶玻璃和測量反射镜置于所述箱体内，所述微晶玻璃靠近所述视窗，所述干涉仪置于所述微晶玻璃的靠近所述视窗的一端，所述测量反射镜置于所述微晶玻璃上并且与所述干涉仪出光面贴合。可选的，在所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱中，所述视窗的材料为光学玻璃。
可选的，在所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱中，所述光学玻璃的双面经过抛光。可选的，在所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱中，所述光学玻璃的双面镀有增透膜。可选的，在所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱中，所述光学玻璃的面型为八分之一波长。可选的，在所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱中，所述微晶玻璃的热膨胀系数小于等于O. 02 X 10_6/°C。
可选的，在所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱中，所述箱体的长度为25cm 40cm、宽度为25cm 40cm、高度为25cm 40cm。可选的，在所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱中，还包括风机，所述风机置于所述箱体内。可选的，在所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱中，还包括风机出风窗体，所述风机出风窗体置于所述箱体内，并且所述风机出风窗体设置于所述风机的出风ロ。可选的，在所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱中，还包括风扇过滤装置，所述风扇过滤装置置于所述箱体内，所述风扇过滤装置设置于所述风机的出风ロ。可选的，在所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱中，所述风扇过滤装置为过滤网。可选的，在所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱中，所述过滤网的材料为低化学气体散播组合材料。可选的，在所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱中，还包括电机过载保护器，所述电机过载保护器与所述风机连接，当所述风机的电机过载时，所述电机过载保护器使得所述风机停止工作。可选的，在所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱中，还包括故障指示装置，所述故障指示装置与所述电机过载保护器连接，当所述电机过载保护器使得所述风机停止工作时，所述故障指示装置状态改变。可选的，在所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱中，还包括温度传感器，所述温度传感器置于所述箱体内。可选的，在所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱中，还包括制冷装置，所述制冷装置置于所述箱体内。可选的，在所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱中，还包括超温保护器，所述超温保护器与所述加热装置连接，当所述箱体内的温度超过预设值时，所述超温保护器使得所述加热装置停止工作。可选的，在所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱中，还包括故障指示装置，所述故障指示装置与所述超温保护器连接，当所述超温保护器使得所述加热装置停止工作时，所述故障指示装置状态改变。本发明还提供一种干涉仪热漂移系数的測量系统，包括如上任一项所述的用于測量干涉仪热漂移系数的温控箱、激光器、激光接收器和激光计数卡，所述激光计数卡与所述激光接收器连接，所述激光器发射激光，所述激光穿过所述视窗和干涉仪，然后经过所述測量反射镜反射，再次穿过所述干涉仪和视窗至所述激光接收器，通过所述激光计数卡进行数据处理得到一測量值。可选的，在所述的干涉仪热漂移系数的測量系统中，还包括导光元件，在所述激光穿过所述视窗和干涉仪前，所述激光先通过所述导光元件。本发明还提供一种干涉仪热漂移系数的測量方法，包括提供如上所述的干涉仪热漂移系数的測量系统；设定温控箱温度为第一温度Tn ;激光器发射激光；所述测量系统得到第一测量值Dn ;设定温控箱温度为第二温度Tn+1 ;所述测量系统得到第二测量值Dn+1 ；通过下述公式计算干涉仪热漂移系数Π
权利要求
1.一种用于測量干涉仪热漂移系数的温控箱，其特征在于，包括箱体、加热装置、用于承载干涉仪的微晶玻璃和測量反射镜，所述箱体上设置有视窗，所述加热装置、微晶玻璃和測量反射镜置于所述箱体内，所述微晶玻璃靠近所述视窗，所述干涉仪置于所述微晶玻璃的靠近所述视窗的一端，所述测量反射镜置于所述微晶玻璃上并且与所述干涉仪出光面贴合。
2.如权利要求I所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱，其特征在于，所述视窗的材料为光学玻璃。
3.如权利要求2所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱，其特征在于，所述光学玻璃的双面经过抛光。
4.如权利要求2所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱，其特征在于，所述光学玻璃的双面镀有增透膜。
5.如权利要求2所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱，其特征在于，所述光学玻璃的面型为八分之一波长。
6.如权利要求I所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱，其特征在于，所述微晶玻璃的热膨胀系数小于等于0.02 XIO-V0C。
7.如权利要求I所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱，其特征在于，所述箱体的长度为25cm 40cm、宽度为25cm 40cm、高度为25cm 40cm。
8.如权利要求I所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱，其特征在于，还包括风机，所述风机置于所述箱体内。
9.如权利要求8所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱，其特征在于，还包括风机出风窗体，所述风机出风窗体置于所述箱体内，并且所述风机出风窗体设置于所述风机的出风ロ。
10.如权利要求8所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱，其特征在于，还包括风扇过滤装置，所述风扇过滤装置置于所述箱体内，所述风扇过滤装置设置于所述风机的出风ロ。
11.如权利要求10所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱，其特征在于，所述风扇过滤装置为过滤网。
12.如权利要求11所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱，其特征在于，所述过滤网的材料为低化学气体散播组合材料。
13.如权利要求8所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控器，其特征在于，还包括电机过载保护器，所述电机过载保护器与所述风机连接，当所述风机的电机过载时，所述电机过载保护器使得所述风机停止工作。
14.如权利要求13所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控器，其特征在于，还包括故障指示装置，所述故障指示装置与所述电机过载保护器连接，当所述电机过载保护器使得所述风机停止工作时，所述故障指示装置状态改变。
15.如权利要求I所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器置于所述箱体内。
16.如权利要求I所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱，其特征在于，还包括制冷装置，所述制冷装置置于所述箱体内。
17.如权利要求I所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱，其特征在于，还包括超温保护器，所述超温保护器与所述加热装置连接，当所述箱体内的温度超过预设值时，所述超温保护器使得所述加热装置停止工作。
18.如权利要求17所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱，其特征在于，还包括故障指示装置，所述故障指示装置与所述超温保护器连接，当所述超温保护器使得所述加热装置停止工作时，所述故障指示装置状态改变。
19.一种干涉仪热漂移系数的測量系统，其特征在于，包括如权利要求I至18中的任一项所述的用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱、激光器、激光接收器和激光计数卡，所述激光计数卡与所述激光接收器连接，所述激光器发射激光，所述激光穿过所述视窗和干渉仪，然后经过所述測量反射镜反射，再次穿过所述干涉仪和视窗至所述激光接收器，通过所述激光计数卡进行数据处理得到一測量值。
20.如权利要求19所述的干涉仪热漂移系数的測量系统，其特征在于，还包括导光元件，在所述激光穿过所述视窗和干涉仪前，所述激光先通过所述导光元件。
21.一种干涉仪热漂移系数的測量方法，其特征在于，包括 提供如权利要求19所述的干涉仪热漂移系数的測量系统； 设定温控箱温度为第一温度Tn ； 激光器发射激光； 所述测量系统得到第一测量值Dn ； 设定温控箱温度为第二温度Tn+1 ； 所述测量系统得到第二测量值Dn+1 ； 通过下述公式计算干涉仪热漂移系数Π
22.如权利要求21所述的干涉仪热漂移系数的測量方法，其特征在于，所述第二温度Tn+1比所述第一温度Tn高5°C 10°C。
23.一种干涉仪热漂移系数的測量方法，其特征在于，包括 提供如权利要求19所述的干涉仪热漂移系数的測量系统； 激光器发射激光； 设定温控箱温度为第一温度Tn ； 所述测量系统得到第一测量值Dn ； 设定温控箱温度为第二温度Tn+1 ； 所述测量系统得到第二测量值Dn+1 ； 通过下述公式计算干涉仪热漂移系数Π
全文摘要
本发明提供了一种用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱、干涉仪热漂移系数的测量系统和干涉仪热漂移系数的测量方法，所述用于测量干涉仪热漂移系数的温控箱，包括箱体、加热装置、用于承载干涉仪的微晶玻璃和测量反射镜，所述箱体上设置有视窗，所述加热装置、微晶玻璃和测量反射镜置于所述箱体内，所述微晶玻璃靠近所述视窗，所述干涉仪置于所述微晶玻璃的靠近所述视窗的一端，所述测量反射镜置于所述微晶玻璃上并且与所述干涉仪出光面贴合。达到了精确、方便地得到干涉仪热漂移系数η的目的。
文档编号G01B9/02GK102679865SQ201110053279
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月7日 优先权日2011年3月7日
发明者吴萍, 张志平, 张晓文, 池峰, 王珍媛 申请人:上海微电子装备有限公司