五自由度纳米级定位精度机构的研制

提出一种新型的五自由度精密定位平台的工作原理及其设计方法。工作台采用压电陶瓷作为驱动元件，柔性导向机构实现平移及转动功能。整个工作台可由整块金属材料通过线切割加工制成，实现一体化加工，而且结构紧凑。并给出导向机构刚度计算公式及设计实例。     

大行程高分辨率微定位机构的设计分析

压电驱动器的位移输出能力有限,通常借助于柔性机构对其位移量进行放大。提出一种柔性八杆放大机构,并对 其进行有限元分析和理论计算。为了提高放大率,提出两级串连式机构。机构整体具有结构紧凑、放大效率较高的优点。     

五自由度纳米级定位工作台的设计研究

提出一种新型的五自由度精密定位平台的工作原理及其设计方法。工作台采用柔性导向机构实现平移及转动功能,采用压电陶瓷作为驱动元件,外置纳米级电容传感器作为位移量测量反馈元件,采用数字PID控制方法,可以实现纳米级精度的定位。给出了多种形式柔性导向机构刚度计算公式及设计实例。     

波片位相延迟的测量方法

用相位检测的方法,通过测量待测信号与参考信号的位相差来得到待测波片的位相延迟,与传统的方法相比,这种方法简化了测量设备和测量过程,测量的精度更加容易保证,并且能够测量任意位相延迟及任意波长下的波片。     

波片相位延迟的精确测量及影响因素分析

提出一种精确测量波片相位延迟的方法。将待测波片置于起偏器和检偏器之间,转动待测波片和检偏器至不同的位置并探测输出的光强,得到波片的相位延迟。采用光源调制技术和解调技术,抑制了连续光所无法克服的背景光干扰和电子噪声的干扰;将光路分为测量光路和参考光路,采用软件除法技术,消除了光源波动的影响,从而实现波片相位延迟的精确测量。详细分析了影响测量精度的误差因素,主要有光源波长变化、温度变化、入射角倾斜、转台转角误差和光源波动,计算了1064 nm波长时厚度为0.52 mm的λ/4多级结晶石英波片产生的相位延迟误差,其中光源波动的影响在作除法后有显著的改善,各误差因素的总测量误差为±1.58°。实际测量了该λ/4结晶石英波片的相位延迟为91.06°±1.78°,与理论分析相符。该测量和误差分析方法同样适合其他的波片。     

晶体性能综合检测仪研究

本文研制了一种晶体的静态消光比、电光晶体的静态消光比或动态消光比、电光晶体的半波电压和波片的相位延迟的综合性自动化测量仪。该仪器采用偏振光干涉测量技术、调制光源技术、解调电路、软件除法技术,将光、机、电一体化技术和计算机控制技术有效地结合起来,既可用于科研,也可用于生产现场,实现晶体消光比、半波电压和波片相位延迟3个参数的一体化快速自动化测量。实践证明,运用文中的测量原理和方法,晶体的消光比测量可达到10-6,波片相位延迟的测量重复性精度优于0.5°,此外,运用电光晶体的纵向调制技术,还可精确测量出电光晶体的半波电压。     

大行程高分辨率微定位机构的设计分析

压电驱动器的位移输出能力有限，因此通常借助于柔性机构对其位移量进行放大。对常用的柔性放大机构的性能进行了分析。提出一种柔性八杆放大机构，并对其进行有限元分析和理论计算。为了提高放大率，提出两级串连式机构。机构整体具有结构紧凑、放大效率较高的优点。