用于绝对距离测量的0．6328μm氦－氖激光外差干涉仪

提出了一种用于绝对距离测量的新型外差干涉仪，它采用０．６３２８μｍ双模氦－氖激光器，光外差干涉和电信号混频、比相技术，直接测量合成波小数级次。此法避免了该领域常用的外差干涉仪的不足和拍波干涉仪结构复杂的问题，而且测量精度高、抗干扰能力强、测量时间短，使绝对距离测量技术更具有实用性。     

红外拍频锁定型绝对距离干涉仪的研究

利用3.39μm波段双线氦氖激光器作光源实现了作者提出的拍波锁定绝对距离干涉仪新方案。在阐述绝对距离干涉计量的逐级精化理论和上述氦氖激光两级合成波测长方案的基础上,着重分析了双波长拍波锁定干涉测长原理,给出了实验原理图和部分测量结果。分析表明,拍波锁定绝对距离干涉仪的干涉条纹尾数测量精度已达5×10~(-4)。     

可调合成波长链绝对距离干涉测量

本文提出一种利用半导体激光器的波长调谐特性实现的可调合成波长链绝对距离干涉测量方法 ,针对不同的待测距离 ,可选择不同的合成波长链 ,完成对待测距离的由粗测到精测的整个过程。文中基于这种方法构建了干涉测量系统 ,该系统利用压电陶瓷调制的在一条直线上的两个双光束干涉仪 ,使待测距离被包含于一个交流信号的相位项中 ,从而使小数条纹的测量转化为相位测量 ,合成波干涉条纹的小数级次由单波长干涉信号的相位测量值计算得到。文中以外尺寸测量为例描述了实验装置 ,实验结果表明 ,在现有的测量系统和实验条件下 ,待测距离小于 5mm时的测量极限偏差优于 2 0μm。     

混联复合机床主旋转轴精度的光电检测与补偿

为了达到对混联机床主旋转轴精度准确评价的目的，采用单频激光干涉仪进行精度检测，并为机床主旋转轴定位误差的补偿做准备。针对干涉仪的测量原理进行了深入研究，分析了激光干涉仪在机床主旋转轴测量中测量精度的主要影响因素和误差补偿，提出了一种简便、可靠的检测方法。最后通过实验验证了设计的检测方案，取得了综合测量结果。     

调频激光干涉绝对距离测量技术及其信号处理

最最的绝对距离测量方法是非相干飞行时间测量法。随后，在小数重合法的基础上，产生了多波长干波绝对距离测量技术。随着半导体激光器的发展，８０年代又出现了调频干涉绝对距离测量方法，并很快成为一种新的测长技术。本文在综述绝对距离技术及方法的基础上，着重介绍了调频激光干涉绝对距离测量技术的一些新发展及其几种不同的信号处理。     

三坐标测量机直线度误差的测量

误差补偿是提高三坐标测量机整体精度的经济而有效的手段,本文利用精度等级更高的激光干涉仪对三坐标测量机的X轴直线度误差进行了测量,并得出了初步结论,为以后进行误差补偿提供了依据。     

基于飞秒激光器光学频率梳的绝对距离测量

提出使用飞秒激光器的光学频率梳测量绝对距离的方法.将一个飞秒激光器作为绝对距离测量的光源,搭建迈克尔逊干涉结构,利用色散干涉原理进行相应的光谱分析,得到干涉光路的光学路径差引起的相位差,最终计算出干涉光路的光学路径差.实验结果表明我们的长度测量方法精确度高,分辨力达到纳米量级.最小测量距离达到9 μm,非模糊范围达到5...     

基于距离精度的测量机器人标定模型及算法

对机器人绝对位置误差进行检测和补偿时,通常要涉及到测量系统坐标系与机器人基础坐标系间的坐标变换,由于这个变换很难精确测定,从而导致测量机器人的绝对位置精度降低.为了克服这一情况,可改用空间两点间的距离精度来衡量机器人的绝对位置精度,这样可简化测量过程.利用距离精度的定义,建立了机器人的距离误差模型,该模型可以避免坐标转换带来的误差,降低对测量系统的精度要求.同时,激光跟踪仪测试技术的应用,使得机器人的位姿测量变得非常容易.最后给出了此模型及算法在IRB2400机器人上的应用实例.     

多边法位姿测量系统中跟踪方式对测量精度的影响研究

为了精确测量大尺寸位姿,建立了一种由7台激光跟踪干涉仪组成的大尺寸位姿测量装置。根据测量各反射镜的激光跟踪干涉仪数量的不同,采用322和331两种跟踪方式对位姿测量精度的影响进行仿真实验,从而发现被测点位置与基站构成平面的距离相关,由坐标解算公式推导被测点坐标值与测量基站之间的相对位置与测量误差间的误差模型,通过分析x、y、z 方向上误差对距离变化的敏感程度,发现z方向距离变化引起的误差最为敏感。当被测点与测量基站的距离由1300.8mm减小到0mm时,测量误差由2.2μm增大到2626.1μm。实际姿态测量结果表明:当采用一种跟踪方式时可以避免被测点与测站点平面过近,有利于提高系统测量精度,所提出的误差模型可为多边法位姿测量系统的优化布局提供一种量化的理论分析方法。     

激光干涉仪在纳米测量中的典型应用

激光干涉仪具有测量分辨力高、测量结果可溯源等优点,在纳米测量中的应用日益广泛。介绍纳米测量机和低膨胀材料线膨胀系数测量装置中应用的迈克尔逊型激光干涉仪以及在高准确度位移测量装置中应用的法布里-珀罗型激光干涉仪,并结合这些实例对激光干涉仪光学系统设计、测量环境控制、迈克尔逊干涉仪非线性误差补偿以及法布里-珀罗干涉仪量程扩展等方面的关键问题进行分析和总结。所述原则和方法对实现纳米级测量准确度具有重要意义,可为高准确度激光干涉仪的研制及其在纳米测量中的更广泛应用提供技术参考。     

光栅纳米测量中的系统误差修正技术研究

详细研究了光栅纳米测量系统的误差特性 ,以及利用激光干涉仪对高精度光栅测量系统的系统误差进行检测、并在信号处理中予以补偿和修正的方法。实验表明 ,通过这种系统误差修正方法对周期累计误差和细分误差同时进行修正 ,能够大幅度地将计量光栅系统的测量准确度从微米或亚微米量级提高到纳米级水平 ,以实现光栅纳米测量。     

一种新型大尺寸长度校准装置的研制

介绍了一种新型的大尺寸长度校准装置,该装置解决了激光干涉仪等高精度大尺寸长度测量仪器的实验室校准与溯源问题.通过采用三路相干光进行测长,根据两辅助光路与主光路的测长偏差计算阿贝角,实现了阿贝误差的实时补偿.利用标准双频激光干涉仪测试了阿贝误差的补偿精度,35 m测量范围内的比对误差小于±3μm.测量精度达到了单光路同轴测量的水平.     

第三代激光干涉仪

微片激光自混合干涉仪原理上与迈克尔荪干涉仪不同。主要差别是：激光自混合干涉仪的光束照射在被测物上并被反射回激光器被激光器内放大介质放大。作者课题组研究的的激光自混合干涉仪的测量速度达到了1 m/s以上,10 m空程的环境误差小到了40 nm。它具有全固态,可测“黑”目标的位移等性能,又达到了传统激光干涉仪的技术指标。如果第一代光学干涉仪是以光谱灯做光源,第二代光学干涉仪是以HeNe气体激光器做光源的话,固体激光自混合干涉仪因其激光“自混合”原理可看成是第三代激光干涉仪。     

连续变焦望远镜中调焦机构位置误差的测量

介绍采用两台双频激光干涉仪同时测量连续变焦电视望远镜中变倍组和补偿组位置误差的方法,分析了影响测量精度的原因。这种非接触式测量方法,测量精度高,调整方便,并且引进的附加误差少。     

可调谐激光二极管在绝对距离干涉测量中的应用

可调谐激光二极管在绝对距离干涉测量中的应用Ｊ．Ｔｈｉｅｌ等１．前它传统的步进干涉仪仅允许测量反射镜的移动位移凸Ｌ，该位移量由下式给出：ＡｂＬ＝Ａｇｂ·５５－－（１）其中激光波长Ｋ。７８０ｕｒｎ，而西中为探测到的干涉条纹数。静态距离Ｌ。。ｓ的测量方法是...     

白车身柔性测量机器人本体补偿方法

为了提高柔性坐标测量系统的精度,提出了测量机器人本体的补偿方法.利用距离误差模型构造出机器人本体的约束方程,并求解出机器人的实际几何参数,进而将该参数应用于修正系统的运动学模型.通过运用修正后的运动学模型对车身点实施测量,并与跟踪仪的实测距离数据进行比较.实验表明,补偿前后测量系统的重复性精度基本没有发生改变,误差低于0.1 mm,但补偿后测量点间的距离误差由0.6 mm降到0.3 mm以下,精度大为提高.     

激光多普勒效应测量内位移一些问题的研究

本文采用散斑干涉理论研究固体表面内位移测量的激光多谱勒效应方法，理论和实验表明测量结果中存在一项随机相位误差，尽管该误差可在一定程度上补偿，但不能消除，因而限制了测量精度的是提高，此外，本文还给出了测量过程中信号随机消失的原因以及延长信号不间断距离的方法。     

收发分体式四自由度激光测量系统耦合误差建模与补偿

线性导轨广泛应用于精密机床和仪器,其运动精度直接影响所在设备的空间定位精度。针对团队前期研制的可以测量导轨直线度、俯仰角和偏摆角的收发分体式四自由度激光测量系统,其直线度与角度测量结果间存在的耦合干扰问题,提出了一种误差建模与补偿方法。根据激光测量系统的原理和结构,分析并确定了耦合误差的主要来源,利用矩阵光学及齐次坐标变换的方法建立了耦合误差的补偿模型。以雷尼绍XL-80型激光干涉仪为基准,对所建立的误差补偿模型进行了实验验证,结果表明:利用所建模型补偿后的直线度和角度测量误差均降低了75%以上。所提出的误差建模与补偿方法不但有助于提高四自由度激光测量系统的精度,同时也有助于降低其成本。     

激光多普勒效应测量面内位移一些问题的研究

本文采用散斑干涉理论研究固体表面面内位移测量的激光多普勒效应方法。理论和实验表明测量结果中存在一项随机相让误差，尽管该误差可在一定程度上补偿，但不能消除，因而限制了测量精皮的提高。此外，本文还给出了测量过程中信号随机消失的原因以及延长信号不间断距离的方法。     

数控机床手动补偿误差的方法研究

为了减少数控机床精度损失及维护成本,以SIEMENS、FANUCK和FAGRO数控系统为例,采用双频激光干涉仪系统完成数控机床的精度检测,以手动补偿的方式修正数控机床的误差。根据双频激光干涉仪的测量原理,结合数控机床精度检测的方法及影响因素,对手动方式补偿数控机床误差的方法进行了分析说明。实验表明,手动方式补偿数控机床误差的方法实用,较为安全、可靠和经济。