λ 為激光波長；
[0019]若位移Λ L與被測物體的位移方向相反，則被測物體實(shí)際產(chǎn)生的位移值L =~父人/(211)+厶1^其中厶1^< λ/(2η)，式中λ為激光波長。
[0020]如此，通過上述結(jié)構(gòu)，將被測物體實(shí)際位移中超出1/(2η)個激光波長部分Λ L也測量出來補(bǔ)充到位移檢測結(jié)果中，進(jìn)而使得本申請的激光干涉儀所測量得到的位移結(jié)果更加精確，其精確度高于1/(2η)個激光波長，具體取決于精密位移裝置所能提供的位移精度。
[0021]作為本申請的優(yōu)選方案，所述精密位移裝置包括支撐平臺和設(shè)置在所述支撐平臺上的驅(qū)動裝置，所述支撐平臺與所述被測物體相配合，所述驅(qū)動裝置為所述測量反射鏡提供在被測物體位移方向上的位移。
[0022]作為本申請的優(yōu)選方案，所述驅(qū)動裝置為壓電陶瓷型驅(qū)動裝置。
[0023]在本方案中，采用壓電陶瓷型驅(qū)動裝置能夠?qū)C(jī)械能和電能互相轉(zhuǎn)換的功能陶瓷材料，其在電場作用下產(chǎn)生的形變量很小，最多不超過本身尺寸的千萬分之一的微小位移，具有良好的往復(fù)形變恢復(fù)能力，穩(wěn)定性好、精度高，進(jìn)一步提高了本申請精密位移裝置的精確性和可靠性。
[0024]作為本申請的優(yōu)選方案，所述精密位移裝置還包括設(shè)置在所述支撐平臺上的第一位移件和設(shè)置在所述第一位移件上的第二位移件，所述驅(qū)動裝置與所述第一位移件相配合，為所述第一位移件提供沿所述支撐平臺的位移，所述第一位移件具有一相對于其位移方向傾斜的斜面，所述第二位移件滑動設(shè)置在所述第一位移件的斜面上，使所述第二位移件可沿所述第一位移件的斜面滑動，所述第一位移件與第二位移件之間貼緊配合，所述測量反射鏡設(shè)置在所述第二位移件上，所述支撐平臺上還設(shè)置有約束裝置，所述約束裝置限制所述第二位移件沿所述第一位移件位移方向上的運(yùn)動，使得當(dāng)?shù)谝晃灰萍凰鲵?qū)動裝置帶動而產(chǎn)生位移時，所述第二位移件被所述第一位移件帶動而產(chǎn)生位移，并且，所述第二位移件的位移方向與所述第一位移件的位移方向相垂直，所述第一位移件的斜面與其位移方向的夾角為A度，0〈A〈45。
[0025]在本申請的上述方案中，驅(qū)動裝置與第一位移件相配合，為第一位移件提供沿支撐平臺的位移，第一位移件具有一相對于其位移方向傾斜的斜面，第二位移件滑動設(shè)置在第一位移件的斜面上，使第二位移件可沿第一位移件的斜面滑動，在精密位移裝置工作時，驅(qū)動裝置提供一定的位移量推動第一位移件，此時，由于約束裝置限制第二位移件沿第一位移件位移方向上的運(yùn)動，使第二位移件的位移方向與第一位移件的位移方向相垂直，如此，第二位移件的位移量與驅(qū)動裝置為第一位移件提供的位移量相關(guān)，還與第一位移件的斜面與其位移方向的夾角相關(guān)。
[0026]S卩，設(shè)第一位移件的斜面與其位移方向的夾角為A度，當(dāng)驅(qū)動裝置提供的位移量為X時，第二位移件在垂直于驅(qū)動裝置運(yùn)動方向上產(chǎn)生的位移量即為Y = Xtan(A)，如此，當(dāng)夾角A小于45度時，將得到一個小于X值的位移量，當(dāng)進(jìn)一步的減小夾角A時，位移量Y也隨之減小，如此，使得在本申請的方案中，精密位移裝置通過以行程換精度的方式，直接提高了本申請精密位移裝置的精度，也就進(jìn)一步的提高了本申請激光干涉儀的測量精度。
[0027]作為本申請的優(yōu)選方案，所述第一位移件與所述支撐平臺之間還設(shè)置有具有磁性的磁性件，所述第二位移件具有磁性，所述第二位移件與所述磁性件為異性相吸狀態(tài)。使得第一位移件在被推動時，能夠保持與第二位移件緊密貼合，保證本申請精密位移裝置的精度，進(jìn)而保證本申請激光干涉儀的測量精度。
[0028]作為本申請的優(yōu)選方案，所述第二位移件與所述測量反射鏡為一體式結(jié)構(gòu)。
[0029]在上述方案中，第二位移件與測量反射鏡為一體式結(jié)構(gòu)，也就是說，直接在第二位移件上設(shè)置一反射面，使其本身形成測量反射鏡，如此，簡化了本申請激光干涉儀的結(jié)構(gòu)，方便調(diào)試和使用。
[0030]雖然目前，也存在測量空氣折射率的裝置，對單點(diǎn)位置的大氣溫度、濕度以及氣壓進(jìn)行測量，通過波長補(bǔ)償公式對激光波長進(jìn)行修正，但是其只能夠?qū)植靠諝膺M(jìn)行檢測，而在本申請的位移測量領(lǐng)域中，由于其位移是在一個區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，該區(qū)域內(nèi)各個位置的空氣各參數(shù)都存在有差異，特別是存在較大溫度梯度、濕度梯度以及氣壓梯度等情況，以單點(diǎn)參數(shù)修正激光波長將存在較大誤差。
[0031]所以，基于上述原因，在本申請中，在測量過程中，檢測當(dāng)前測量環(huán)境下，激光的環(huán)境等效波長λ’，而該λ’值為當(dāng)前測量環(huán)境的等效波長，所以直接避免了不同區(qū)域空氣折射率不同而帶來的問題，如此，減小環(huán)境因素帶來的誤差，進(jìn)而進(jìn)一步的提高了本申請激光干涉儀及其測量方法的測量精度。
[0032]本申請還公開了一種用于上述波長修正式多光束階梯平面反射鏡激光干涉儀的測量方法，其包括有下述步驟:
[0033]步驟一:安裝波長修正式多光束階梯平面反射鏡激光干涉儀；
[0034]步驟二:將測量反射鏡裝置設(shè)置在被測物體上；
[0035]步驟三:調(diào)試波長修正式多光束階梯平面反射鏡激光干涉儀，使形成符合要求的光路，并且使每一個條干涉光路都處于干涉狀態(tài)；
[0036]步驟四:開始測量工作前，啟動精密位移裝置，使測量反射鏡產(chǎn)生位移，所述測量反射鏡的位移方向與被測物體的位移方向在同一直線上，當(dāng)光電探測器組中有任意一個檢測到最強(qiáng)相長干涉時，停止精密位移裝置，并將光電探測器組計(jì)數(shù)清零；
[0037]步驟五:開始測量工作，被測物體開始移動，光電探測器組中所有光電探測器記錄對應(yīng)干涉光路的最強(qiáng)相長干涉的總次數(shù)N ;
[0038]步驟六:被測物體位移結(jié)束，處于靜止?fàn)顟B(tài)，再次啟動精密位移裝置，使測量反射鏡產(chǎn)生位移，所述測量反射鏡的位移方向與被測物體的位移方向在同一直線上，當(dāng)光電探測器組中任意一個光電探測器再次檢測到最強(qiáng)相長干涉時，停止所述精密位移裝置，使測量反射鏡停止；
[0039]步驟七:讀取精密位移裝置為所述測量反射鏡提供的位移值Λ L ;
[0040]步驟八:記錄測量過程中光電探測器組記錄的最強(qiáng)相長干涉總次數(shù)Ν和測量反射鏡位移值Λ Lo
[0041]步驟九:再次啟動精密位移裝置，移動測量反射鏡，使光電探測器組記錄最強(qiáng)相長干涉的總次數(shù)Μ (Μ為正整數(shù))，并讀取Μ次最強(qiáng)相長干涉對應(yīng)的測量反射鏡位移值Ζ。根據(jù)Ζ = ΜΧ λ ’ /(2η)，得出當(dāng)前測量環(huán)境下，激光的等效波長λ ’ = 2ηΖ/Μ。
[0042]步驟十:計(jì)算被測物體的位移值。
[0043]若位移Λ L與被測物體的位移方向相同，則，被測物體實(shí)際產(chǎn)生的位移值L =NX λ’ /(2η) + (λ，/(2n)-AL)，其中 AL< λ’ /(2n)，式中 λ ’ 為激光等效波長;
[0044]若位移Λ L與被測物體的位移方向相反，則，被測物體實(shí)際產(chǎn)生的位移值L =NX λ’/(2n)+AL，其中AL< λ’/(2η)，式中λ ’為激光等效波長。
[0045]本申請的測量方法，由于將測量反射鏡位移值Λ L補(bǔ)充入被測物體的位移值中，直接提高了被測物體位移的測量精度。同時，通過檢測測量環(huán)境中的等效波長λ’，即對激光的波長進(jìn)行修正，如此減小環(huán)境因素帶來的誤差，進(jìn)而進(jìn)一步的提高了本申請激光干涉儀及其測量方法的測量精度。
[0046]作為本申請的優(yōu)選方案，所述步驟四至步驟九中，所述最強(qiáng)相長干涉還可以是最弱相消干涉。在本方案中，在進(jìn)行測量過程中，光電探測器組是記錄對應(yīng)各激光干涉光路的最弱相消干涉的總次數(shù)，如此依然可以得到一個精度較高的被測物體的位移值L。
[0047]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
[0048](1)該高精度階梯平面反射激光干涉儀的激光源發(fā)射的激光束數(shù)量、階梯型反射平面數(shù)量和光電探測器件的數(shù)量均為η(η ^ 2)，且一一對應(yīng)，由于激光源發(fā)射的各束激光通過固定反射鏡的階梯面上不同平面反射后的光路的光程不同，同時激光源發(fā)射的每束激光分成兩路后到達(dá)對應(yīng)的光電探測器件后的光程差值均不相同，各個光電探測器件能夠探測到對應(yīng)的兩路激光是否能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象，該干涉現(xiàn)象的產(chǎn)生不僅和激光的波長有關(guān)，還和階梯面的平面高度差值有關(guān)系，由于該階梯面的相鄰兩個平面高度差值等于λ/2n+k λ/2，因此，只要測量反射鏡進(jìn)行移動λ/2η的距離或整數(shù)倍于λ/2η的距離，該光電探測器組上的光電探測器件只能其中一個能夠檢測出其處于最強(qiáng)激光干涉狀態(tài)，故該激光干涉儀的檢測精度為λ/2η;相對于現(xiàn)有的激光干涉儀只能檢測精度為激光波長λ而言，