多光束干涉仪测量位移的极限灵敏度

1问题的提出实验物理学最有兴趣的问题之一──记录引力波是对光学干涉量度学提出的难于解决的课题。最近的两项技术成就──高功率稳频激光器和反射率接近1的反射镜的出现使其有望得以解决。所有这些都推动了多光束干涉量度学的重大进展。因此，重新估计干涉法测量超小位移极限灵敏度是一个适时的迫切问题。散粒噪声是直接的限制因素，它的相对贡献与人射到光电探测器上的光功率的平方根成正比。干涉仅输出信号与散粒噪声比（S／N）的计算可见文献「l～4］。但是从光学的角度来看不够详细，常使用随机参数，因此不能给出完整的S／N增量的…     

用于纳米精度大范围位移测量的半导体激光干涉仪

本文在作者提出的光频光热调制半导体激光正弦相位调制干涉仪的基础上,提出了一种扩大其测量范围的方法,使得在保持纳米精度的前提下,测量范围由半个波长扩大为125.56μm,并讨论了进一步扩大测量范围的可能性.本方法得到了模拟计算和实验结果的很好验证.     

光学测量位移传感器

光学测量位移传感器全世界各种装置和机械生产的迅速演进及其爆炸性计算机化正导致测量技术和信号变换装置迅猛发展。例如，美国１９８６～８７年用于测量的年总费用约为２００亿美元，其中用于航天、国防技术、光电子、微电子和生物技术的测量费用约为普通机床业的３倍［...     

激光干涉仪在位移传感器自动检定中的应用

介绍了以双纵模热稳频He -Ne激光干涉仪、微机、被检传感器及数据采集A/D卡、微机接口数据采集卡、机械及电动机构、步进电机驱动卡及相应软件等组成的 ,对差动式位移传感器进行在线自动检定的系统原理。通过实验及现场实际应用均表明 :该检定系统具有测量范围大、检测精度高、测量速度快、自动化程度高等特点 ,有良好的实用性及经济性     

用于纳米精度大范围位移测量的半导体激光干涉仪

在光频光热调制半导体激光正弦相位调制干涉仪的基础上 ,提出了一种扩大其测量范围的方法 ,使得在保持纳米精度的前提下 ,测量范围由半个波长扩大为 12 5 5 6 μm ,并讨论了进一步扩大测量范围的可能性。本方法得到了模拟计算和实验结果的很好验证     

基于衍射色散原理的光谱共焦位移测量技术综述

位移检测技术是几何量精密测量的基础,在当代精密制造领域应用广泛。光谱共焦位移测量技术具有对环境杂散光、被测物倾斜、材料类型不敏感,测量频率高以及分辨率高等优点,可以检测位移量、表面粗糙度、三维形貌以及单层或多层透明材料的厚度,在精密位移测量领域中占据重要地位。近年来,利用衍射光学元件提高光学系统性能的光谱共焦测量技术被广泛研究。文章综述了基于衍射色散原理的光谱共焦位移测量技术的研究进展。首先,介绍了光谱共焦位移测量原理和衍射光学元件的色散特性;其次,阐述了基于衍射色散原理的光谱共焦位移测量技术的发展历史及研究进展;最后展望了该技术的发展趋势。     

测量微量样品的毛细管干涉仪

干涉测量法是一种重要的光学测试技术，它具有灵敏度高、对光程变化响应广的特点。一个由激光器、熔融石英毛细管和转换器组成的简单光学系统，能在10(-9)L这样小的体积内实现干涉测定。在德克萨斯工业大学我们的实验室中，还使用了光学背散射的构造来消除以往毛细管柱上分析的某些限制。这种新研制成功的微干涉背散射检测器（MIBD）可应用于各种分析系统中，包括用毛细管色散、非侵入测温进行检测和样品体积仅在10(-9)L数量级内使用偏振法进行化学缔合研究等。干涉仪由于组成、结构和用途的明显差异可分为许多种。所有的干涉仪通常都是…     

测量微小位移的新装置-双平面被动法布里-珀罗干涉仪

本文提出一种新的测量微小位移的装置。通过补偿温度及其它环境影响,装置具有灵敏度高的特点,又由于将位移转换成脉冲间隔时间的测量。从而,一般情况下,可使用示波器显示结果。装置结构简单。作者在中国计量科学研究院长度处,地下实验室做出的实验中,得到可分辨的相对变化小于2×10~(-9)(△D/D),或绝对变化仅为λ/1520(△D),装置的时间变化稳定性也优于2×10~(-9)/分。 同时,用它也可以测量其它能转换成光程差变化的物理量。如:材料的线膨胀系数、折射率以及等离子体浓度等。     

基于激光干涉仪的运动误差测量系统设计

对于运动误差测量系统中几何误差较大的问题,提出一种基于激光干涉仪的运动误差测量系统设计。设计的运动误差测量系统硬件由计算机、电气控制柜、电动机、激光干涉仪、同心仪等组成。软件系统引入一种测量数学模型,能够进行快速误差鉴别、行踪测量,通过测量模型的数据有效地避免了几何误差的出现,提高了运动误差测量系统测量的准确度。实验验证了基于激光干涉仪的运动误差测量系统的设计方案的有效性。     

直线位移和角位移激光干涉仪

本文探讨在具有线偏振输出辐射的单频激光器基础上建立激光干涉仪的两个方案。其独特之处是用直流处弹信号。给出所提出的干涉仪在精密控制系统中的实验研究相应用的结果。     

用于测量微机械部件振动的光纤斐索干涉仪

提出一种结构简单、使用方便的用于微电子机械部件运动状态测量的光纤斐索干涉装置。考虑到光纤出射光束的发散,在有效反射率中引入了损耗因子,讨论了它的基本工作原理。为了提高测量精度和最小可探测距离,光纤控头固定在一个ＰＺＴ上作可控调制。用屯喇叭膜片在多种驱动条件下的运动状态２,进行了数据处理和讨论。     

二元光学位相板修正干涉仪误差

本文提出了采用Ｚｅｒｎｉｋｅ多项式拟合干涉条纹的一种新的算法，详细讨论了采用二元光学位相板修正球面干涉仪误差的原理和方法，并根据计算出的球面干涉仪的误差制作了蚀刻二元光学位相板所需的掩膜片。     

基于线性误差模型的干涉仪系统标校方法

干涉仪系统利用多个天线构成测向基线,通过测量目标相位信息完成入射角度估计,能实现瞬时高精度测向.针对系统误差影响测向性能这一问题,分析了系统误差来源(包括天线安装误差和系统固定相位误差),建立了干涉仪系统误差线性模型,利用线性最小二乘算法对干涉仪系统中的天线相位误差与基线安装误差进行估计.仿真分析验证了该方法的有效性.     

基于电压积分翻转电容法的微位移测量

微小位移测量在工业控制、机械制造等领域应用广泛。本文提出了一种基于电压积分翻转电容法的微位移测量方法,该方法利用平行板电容器充放电的特性,使输出电压根据电容的不同容值而发生周期性的反转,产生相应频率的输出波形。该系统由位移测量电极板、电压积分翻转电路、低通滤波电路和MCU模块组成。位移测量电极板位移变化时其电容发生相应改变,电压积分翻转电路将电容变化值转化为输出信号的频率变化值。低通滤波电路将输出信号滤波,降低高频噪声的影响。MCU模块计算出频率变化值对应的微小位移变化值。实验结果表明：由线性回归分析,基于电压积分翻转电容法的微位移测量,其线性度误差为2.16%,相对误差为0.06%,与其他基于电容的位移测量方法相比,线性度误差比基于电容式传感器的微位移测量法小0.09%,比ZNXD型电容式传感器位移测量法小0.64%;相对误差比基于电容式传感器的微位移测量法小0.26%,比ZNXD型电容式传感器位移测量法小0.14%,比平板式电容器位移测量法小0.36%。相比之下,本文的具有较好的线性度误差和相对误差。     

信号不完全相干对基线干涉仪测量系统测量精度的影响分析

本文从干涉仪测量原理入手，推导给出了干涉仪测量系统中由于目标至主、副站传播时延差，主、副站至干涉点距离差以及主、副站设计的时延不完全对称性等因素造成的信号不完全相干而引入测量误差模型，并得到了一些有益的结论。