绝对距离测量技术综述

本文从非相干测量和干涉测量两方面综述了绝对距离测量技术方法。重点介绍了干涉测量法中的半导体激光调频干涉测量技术在绝对距离测量中的一些新应用和新方法。     

线性调频激光双干涉仪绝对距离测量的研究

提出一种双干涉仪绝对距离方法，利用参考干涉仪的误差补偿作用，有效地抑制了激光器光学特性相关误差源对外腔半导体激光器线性调频绝对距离干涉测量系统的影响，提高了测距精度。文中介绍了测量原理和实验装置，作了误差补偿分析，并给出实验结果。     

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...     

采用法布里-珀罗腔的绝对距离干涉系统的方案分析

论述了线性调频绝对距离干涉测量方案的基本原理以及拍频测量中存在的问题;分析表明,在激光器调频范围确定的情况与,可以通过测量起点与终点拍频信号相位差的方法,实现１０＾－５的相对测量精度;简述了采用Ｆ－Ｐ腔实现高精度频率基准的方法,并给出了测量系统的原理图。     

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...     

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。     

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。     

0.6328μmHe-Ne激光器小数重合法大尺寸绝对距离测量方法的研究

本文介绍了以小数重合法为基础的大尺寸绝对距离干涉测长的原理，并着重分析了两种测量方法：外差法和拍波法。     

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)。     

一种针对频率扫描测量系统的信号处理方法

设计了一种针对频率扫描绝对距离测量系统的信号处理算法。该系统采用基于电流调制式的频率扫描方法,利用一个比对干涉光路与一个测量干涉光路进行同步测量。两路扫描干涉信号分别由两个光电探测器进行光电转换,作为绝对距离计算处理的输入信号。分析了测量系统的原理与扫描干涉信号的特点,应用两步差分卷积算法进行信号处理,提取的比对光路与测量光路的周期或频率信息进行绝对距离测量。分析了该算法的周期计算误差。实验验证这种方法具有较大的计算优势。     

一种新型光纤干涉测量系统

提出一种可以测量１米以上绝对距离的光纤干涉测距系统，采用两部分干涉结构，分别对靶标进行定位及光程调谐和对距离进行测量。通过引入已精确标定的光纤进行光程倍增以扩大系统的动态范围，对系统的信号处理方法进行了初步讨论，并给出系统仿真的结果。     

外差激光干涉仪的实现方法及其特点

本叙述了激光外差干涉测量技术的发展和应用，介绍了实现激光外差的三种方法，双频激光法，频移器件法和半导体激光线性调频法，中分析了其特点及发展趋势。     

用外差偏振干涉法测量保偏光纤双折射率

提出一种基于半导体激光调频外差干涉原理的保偏光纤双折射率的测量方法，即通过测量由保偏光纤构成的偏振干涉仪输出的外差信号的频率，求得保偏光纤的相对双折射率，此方法具有较高的分辨率和潜在的高精度，以及系统结构简单，无运动部件和非破坏测量等优点。     

芯片表面形貌检测方法及系统研制

传统检测方法由于测量范围小、测量时间长,不能满足在线、在机和大幅面的检测需求,本文提出了一种白光扫描干涉和原子力显微测量相结合的芯片表面形貌测量方法。在分析了白光扫描干涉测量技术和原子力显微测量技术特点的基础上,构建了两种方法互补的测量方案：首先采用白光扫描干涉测量技术对芯片进行大范围快速扫描,再通过原子力显微测量技术对关键区域进行精细扫描检测。基于此进行了测量系统的硬件设计与集成,测试结果表明,该系统能够在毫米级检测范围内实现纳米级表面形貌的精确测量。     

两种激光绝对法振动测试技术的比对实验及分析

介绍了国际标准ISO 16063—11“激光干涉绝对法振动校准”推荐的条纹计数法和正弦逼近法，在低频垂直向国家振动副基准的实现及进行的相关比对实验，分析研究比对结果数据。实验结果证明，在振动传感器加速度幅值及灵敏度幅频特性的测量中，两种绝对测量方法在低频范围内具有良好的一致性。     

基于分数傅里叶域信号处理的迈克尔逊干涉法测量波长北大核心CSCD

建立了迈克尔逊干涉法测量波长所得条纹图的数学模型,揭示了其线性调频信号(chirp信号)特性,提出了基于分数傅里叶变换信号处理方法对迈克尔逊干涉条纹进行处理,实现了激光波长测量。实验结果表明:该测量方法具有可行性,对于波长范围为400~635 nm的激光,波长测量的平均相对误差约为0.39%。在干涉条纹图被高斯白噪声污损情况下,波长测量的平均相对误差仍然小于1%。     

基于Linnik型白光显微干涉光谱测量方法

针对在复杂测量环境下实现薄膜类样品的高精度测量需求,基于白光干涉光谱测量理论,搭建了Linnik型白光显微干涉光谱测量系统,该系统具有较长的工作距离.系统采用5步相移算法实现相位信息的精确提取,通过对绝对距离以及标准薄膜样品的测试,验证了方法的可行性,并在此基础上利用系统实现了对微结构表面形貌和不同材料薄膜厚度的纳米级精度测量.     

超光滑表面轮廓的绝对测量

本文提出了一种测量超光滑表面轮廓的绝对测量方法。采用微分干涉显微镜直接测量表面轮廓的差分，从而无需使用标准参考反射镜，并能有效在抑制机械振动等环境干扰对测量结果的影响。在不采取隔振和恒温等环境控制措施的一般实验室场合下，就可达到优于０．１ｎｍ的垂直分辨率和０．１５ｎｍ的表面轮廓重复测量精度。     

一种微波源调频噪声测量系统

分析了一种微波源调频噪声测量方法的原理，根据需要研制了一套微波源调频噪声测量系统，详细给出了为保证系统测量结果准确可靠所必需的调试步骤，并结合实际设计出一种独特的定标方法，使用该系统实测了一个２２．６８ＧＨｚ锁相稳频信号的调频噪声，并对测量结果进行了讨论。     

外腔半导体激光器大长度绝对测量

在线性调频激光绝对测长技术中采用平面镜外腔半导体激光器，实现了在无导轨条件下的大长度绝对测量，测量范围达到１０米，测量不确定度为１０＾－４。