实时测量空气折射率的高精度激光干涉仪

本文介绍了一种与传统测量方式所不同的实时跟踪空气折射率的高精度激光干涉仪,它是在“激光拍频高精度测量空气折射率”课题的基础上提出的,以期在实现实时、自动测量空气折射率的同时,突破干涉测量10~(-7)的精度极限。     

用于微位移测量的迈克尔逊激光干涉仪综述

迈克尔逊干涉术测量微位移可实现纳米甚至更高的分辨力,并且具备能直接溯源至激光波长等诸多优点,是目前微位移测量的重要技术手段.以限制迈克尔逊干涉仪品质提高的非线性误差为主要切入点,对目前各种基于迈克尔逊干涉原理的激光干涉技术进行了分类介绍,主要讨论了微位移测量中实现高精度和高分辨率的干涉测量技术,最后展望了激光干涉法测量...     

测量精度达3.2nm的在线表面粗糙度外差干涉仪信号处理系统

介绍了用于磨床加工的光外差表面粗糙度在线干涉测量仪整机的信号处理系统,着重讨论了其中的两项关键技术,即利用负反馈构成的宽动态范围测量信号的自动电压控制以及依据计大数和测小数相结合的高精度动态相位测量,系统的测量精度达２．６°（相当于３．２ｎｍ）,允许测量中最大多普勒频移±１０ｋＨｚ（对应高度的变化率±８．７５×１０＾－３ｍ／ｓ）完全满足磨床加工中表面粗糙度在线测量的要求。现场测试证实了这一点,这对     

一种激光干涉仪外部测量触发电路

激光干涉仪因其具有较高的测量精度而被广泛地应用。在使用激光干涉仪（以Agilent5529A激光动态干涉校准仪为例）测量工件的实际尺寸（长度）时,需要用测头去探触工件,以取得工件的实际位置,因此需要有一触发装置,来感知测头是否探触了工件。本文设计了一个触发电路,能够使激光干涉仪实现这一功能。     

亚微米电子束曝光机激光工件台系统

介绍了正在现场使用的亚微米电子束曝光机激光工件台系统，详细论述了它的技术特征，分析了影响重复测量精度的误差因素，给出了系统各部分实际检测达到的技术指标。     

高精度微位移差拍激光干涉仪

本文介绍用于高精度微位移测量的差拍激光干涉仪,其不确定度优于1×10~(-3)μm,可望作为研究多种微位移测量方法的标准。     

激光干涉仪非线性的测量

激光干涉仪和高精度位移传感器的非线性一般为1～5nm,为了对这样的非线性进行测量,必须使用高精度测量方法,并建立高精度测量装置。文中描述了高精度拍频法布里 珀罗激光干涉仪,和利用它对工业激光干涉仪的非线性进行的测量实验。测量范围大于1.3μm,测量不确定度约为2nm。     

高精度激光平面干涉测量系统误差的研究分析方法

叙述了Fizeau激光平面干涉系统的测量原理.依据ISO发布的测量不确定度表示指南,对Fizeau型高精度移相激光平面干涉测量系统的误差进行了系统分析,给出了高精度激光平面干涉仪的各项误差及总误差,其合成标准不确定度为2.63nm.该研究分析方法可适用于同类仪器的测量不确定度评价.     

激光干涉仪在位置测量中的精度评定

激光干涉仪广泛应用于计量、精密机械测量、航空航天工业等领域,国内拥有量超过数千台.由于激光干涉仪使用者的水平、经验和理解各不相同,因错误的认识产生了错误的理解和操作,导致了错误的测量结果,使激光干涉仪不能发挥应有的作用.对激光干涉仪进行检测过程中的错误理解和操作方法进行了分析,发现有些使用者忽视了激光干涉仪的材料温度传感器和材料温度膨胀系数的不确定度对测量结果的影响,造成了测量结果的不正确.有的使用者在短距离内测量是否需要对空气折射率进行修正的问题也有不同的看法.对上述两个问题进行了理论分析.     

外差式激光干涉仪应用于正弦直线和旋转振动测量技术的研究

介绍外差式激光干涉仪和应用于旋转振动测量的衍射光栅技术理论和工作原理。针对马赫-泽德外差式激光干涉仪在绝对法振动校准技术中的应用，简要介绍了测量系统另外两个重要组成部分（频移变换和数字信号处理）的原理、算法和技术实现。这种振动测量系统与正弦直线和旋转激振系统相配合，采用同一种正弦逼近的信号处理方法，可实现直线振动量（位移、速度、加速度）和旋转振动量（角位移、角速度、角加速度）两大类型、各种振动传感器幅相特性绝对法的精确校准。     

移相干涉技术在活塞外径测量中应用

基于传统接触式测长仪器存在不足,通过对长度干涉仪测量原理方法的分析研究,提出采用移相干涉技术进行瞄准定位的方法,并应用在活塞外径测量系统中.通过实验验证:采用双移相干涉测头结构的活塞外径测量系统,对活塞表面瞄准定位的重复性较好,活塞外径系统测量不确定度达到0.1μm,移相干涉在高精度基准活塞外径测量中成功应用,具有较好的推广价值.     

高斯滤波在花岗石表面粗糙度研究中的应用

阐述了花岗石表面轮廓的特点,提出先对原始轮廓曲线进行高斯滤波,然后再进行粗糙度计算的方法;并对用高斯滤波和最小二乘中线两种方法计算的粗糙度进行了比较,认为高斯滤波方法更适合花岗石表面轮廓的粗糙度研究.其计算方法较为可靠和简捷.     

激光功率变化引起的非线性误差对纳米测量精度的影响

拍频干涉法可用于纳米，亚纳米级精度的位移测量，其测量不确定度主要敢决于单位频差－位移当非线性，本文对影响非线性的因素进行了试验分析和理论计算，结果表明，非线性范围为0.07-1.5nm.     

基于激光干涉法的一次冲击微分加速度动态特性校准

介绍了利用激光光栅干涉技术进行冲击加速度校准的一种方法,并着重讨论微分加速度的动态特性校准。将冲击加速度和微分加速度直接溯源于基本量和单位(时间和长度);叙述了差动式光栅激光干涉冲击校准装置的原理,介绍了使用调频信号的数字化解调方法和模式识别方法实现数据处理的基本过程;最终给出了被校准的加速度计的微分加速度的频率特性曲线和传递函数的实验结果。结果表明,该方法可以进行加速度计之微分加速度的动态特性的校准测试。     

基于球坐标的逆向哈特曼面形测量法

提出一种基于球坐标的逆向哈特曼面形测量法,能够有效地降低非球面测量时的光线斜率,同时提高哈特曼法测量的动态范围和空间分辨率。利用该方法对口径340 mm非球面度较大的表面进行仿真测量,结果显示面形测量误差可保证在λ/10以内,高于直角坐标下的测量精度。该方法可用于光学生产现场对产品进行快速高精度测量, 测量成本低。     

基于前置反射器的多波长铸坯表面测温方法

钢铁冶金现场的连铸铸坯表面温度是重要的工艺参数,针对铸坯表面温度难以测量,研究一种前置反射器与多波长结合红外辐射测温方法,该方法分别建立有反射器和无反射器的多波长辐射能量方程,在线求解被测铸坯表面的发射率和铸坯表面温度。利用蒙特卡洛方法建立铸坯表面的多层模型和光波的多次反射-吸收的仿真模型,模型分析表明该方法可实现准确的铸坯表面温度测量。     

温度与量块长度光波干涉测量的相关性

温度从测量标准和被测对象两个方面作用于量块长度光波干涉测量.以测量不确定度为线索,在理论计算与实验结果的基础上,就影响量块长度测量的各温度影响源及其相互关系,以及相应的具体控制方法及边界进行了讨论.     

液体表面张力对静力称量法固体密度测量的影响

液体静力称量法是固体密度测量最常用也是测量准确度较高的一种方法。基于阿基米德原理,研究了表面张力对固体密度测量结果的影响。实验选取纯水和纯酒精2种液体作为工作介质,采用一套高准确度液体静力称量装置测量同一固体样品的密度值。实验结果表明,在表面张力小的液体（纯酒精）中固体样品密度测量结果的分散性明显优于在表面张力大的液体（纯水）中固体样品密度测量结果的分散性,为今后提高固体密度测量准确度提供参考方向。