采用宽带光源的双光束干涉中零光程差位置测量研究

提出了一种可以快速实现采用宽带光源的双光束干涉中零光程差位置测量的方法。在测量中，以双光束干涉条纹间距的四分之一大小为采样间隔，以相邻的四个采样值为一组进行相应的干涉条纹调制度计算，以干涉条纹调制度的最大值位置作为零光程差位置。还对光电测量系统中的机械与光电转换精度、采样点位置、采样点密度、双光束光强比、光源相干长度等多方面对测量精度的影响进行了定量分析。     

基于圆偏振光合成的动态干涉仪同步移相技术研究

动态干涉仪是一种高精度的测量仪器,为了研究动态干涉仪的同步移相技术,论文通过建立两束旋向相反的圆偏振光合成的数学模型,更加清晰的表现了合成光束的传播状态,分析了合成光束经过起偏器后其干涉图像相位与起偏器摆放角度的关系.以此为基础,设计动态干涉仪光路并搭建试验台,最终用四个CCD同步采集到四幅相位依次相差90°的干涉图像,实现对被测镜面的动态测量,为提高干涉仪测量结果的准确性奠定了基础.     

混联机床轴线定位精度的干涉测量与误差补偿模型

在对直线运动坐标定位精度的干涉测量原理和方法进行深入研究的基础上,对干涉测量的误差进行了分析.采用激光干涉法检测了混联机床X轴的定位精度和重复定位精度,并作出了基于测量数据的混联机床X轴单向均位偏差特性曲线,推导出了X轴正、反向运动定位误差的数学模型.利用最小二乘法拟合得到了机床直线运动坐标目标位置的均值误差补偿数学模型,提出了一种直线运动坐标定位精度的激光干涉测量方法和误差补偿模型的建模方法,并对X轴的定位精度进行了补偿.     

光谱仪动镜倾斜误差分析及其动态校正技术研究

采用了双光束干涉的迈克尔逊干涉仪系统的傅里叶变换红外光谱仪,在动镜运动过程中,动镜可能在三个方向发生倾斜。通过建立干涉面光强分布的二维数学模型,确立了干涉图函数的数学表达式,从调制度、相位误差和频率噪声的角度,对动镜倾斜误差进行了系统分析。在误差分析的基础上,对动镜容许的最大倾斜角度进行了讨论,并对其动态校正技术的要点做了分析。     

数控机床定位精度校准的全新理念和工具

长久以来,数控机床定位精度的检测与评定都是采用单光束激光干涉仪,检测结果也就根据该测量位置的测量结果来对该机床的定位精度下结论。但在机床精度验证的实际应用中,经常出现换一个检测位置机床同一轴线的定位精度不一定相同,有时还相差很大,这一问题在五轴机床的加工中尤为突出。国际处于领先地位的机器制造商已经转变观念,通过采用新版国际标准中测量不确定度的控制的方法,结合雷尼绍公司XM-60多光束激光干涉仪的先进功能,可以有效控制机床空间上的定位精度。     

相移干涉测量理论的研究

一、相移干涉测量原理相移干涉测量是以光波于涉理论为基础的一种高精度微观轮廓测量技术，其光路原理如图1所示。这是一种分振幅双光束干涉仪，分割振幅是通过半反射镜实现。从光源（S）1发出的光束经分光镜3分束后，一束光射向被测工件2表面，另一束光射向参考反射镜（M）4表     

双1/4波片调节同光路干涉条纹反差的研究

同光路干涉方式虽可降低对光学系统调整的精度要求,但当用它测量不同反射率的光学零件时必须更换带不同反射率标准面的各部件,操作麻烦、附件繁多。本文提出了用两块1/4波片调整同光路参考光束与被测光束光强的方法。将两波片同时转动一个相同的角度,即可得高反差的干涉条纹。此法不仅对高反射率的零件而且对低反射率的零件都适用。     

高性能红外SF6传感器

基于电力行业对于SF6气体浓度精确测量的需要,根据红外光谱吸收原理,设计了一种新型高性能红外SF6传感器.简单介绍了传感器的工作机理,采用双光束结构和差分测量技术,提出了基于朗伯比尔定理的传感器数学模型.在软件程序中加入温度补偿算法,对传感器进行零点校正和标定点补偿,使之提高SF6检测精度.试验结果表明,上述设计有效提高传感器的各项性能指标.     

支持亚波长结构光刻的紫外干涉光学头

设计了351 nm紫外光条件下支持亚波长结构干涉光刻的光学透镜组,数值孔径达到0.46,支持双光束最大干涉角度55°,该光学头理论上能光刻的最小结构周期为400 nm.研制了采用熔石英位相光栅作为分束元件的干涉光学头,在351 nm波长下,光刻了周期为450 nm的点阵结构,得到了尺寸约200 nm的凸点结构,实验结果表明,该光学头具有支持亚波长周期结构光刻的功能,是一种亚波长结构器件制造的重要技术手段.     

纳米级定位精度一维位移工作台

介绍了一种具有纳米级定位精度的一维位移工作台。工作台采用粗精两级定位机构。可以实现0～6mm范围、1nm理论分辨力的快速、高精度定位；固定在工作台上的全息衍射光栅实现了对工作台位移的高精度闭环检测。采用ANSYS有限元分析软件对精定位工作台进行了静态及动态特性分析；采用双频激光干涉测长仪对工作台的定位精度进行了对比测量。位移工作台已用于表面三雏形貌测量中，给出了对标准样板的测试结果。