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相似文献
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1.
外差干涉非线性误差修正方法研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于对外差干涉测量信号和参考信号进行光滑滤波处理的方法,提出了一种外差式激光干涉仪非线性误差修正方法。在实验系统中,采用混频技术将两路光频信号降低到通用数据采集系统频率范围内进行同步双通道实时采集;采用改变光传输介质折射率的方法模拟产生纳米数量级微位移。实验结果表明,所提出的修正方法使实验用外差干涉仪测量不确定度由20nm降低到10nm。  相似文献   

2.
针对纳米级周期非线性误差制约外差激光干涉仪使其不能适应下一代超精密装备制造与重大科学工程提出的亚纳米乃至皮米测量精度需求的问题,分析了外差激光干涉仪中两类周期非线性误差的形成机理,并对周期非线性误差的补偿方法进行了研究.结果表明:第1类周期非线性误差是由于双频激光不能完全分离引起双频激光交叉混叠,进而导致的周期非线性误差,该误差幅度可从数纳米到数十纳米;第2类周期非线性误差是由于测量光束在光学界面产生了具有多阶多普勒频移特征的虚反射光束,进而引入的周期非线性误差,该误差幅度可从数皮米至数纳米.对于第1类周期非线性误差,现有误差补偿方法,如椭圆拟合法等,可将其抑制至0.1 nm量级,特别是空间分离式外差激光干涉仪则从原理上完全消除了这一类误差;而对于第2类误差,通过降低虚反射率和空间滤波可以将第2类误差降低至数十皮米到数百皮米,剩余误差尚不能完全满足皮米测量的精度需求, 亟待发明新的误差抑制或补偿技术.  相似文献   

3.
阐述了一种新颖的横向剪切-外差干涉有测量方法,这种方法集横向剪切干涉测量方法与外差测量方法于一体,使二者的优点得以发扬。由于取消了参考基准面,采用外差探测,干涉条纹的判读不仅容易,而且精度高,为大口径高精度平面的测量提供了一种可行的测量方法。  相似文献   

4.
描述激光外差干涉测量的原理,设计基于DSP的激光外差干涉信号处理方法,用DSP的捕捉单元获取参考信号和测量信号的上升沿时间差,在捕捉单元中断中计算测量信号周期,由DSP将时间差转化为相位差并得出被测位移.采用信号发生器模拟两路输入信号,在0~360°范围内进行相位差测量实验,测量结果表明标准偏差为0.041°、线性拟合相关系数为0.999 89.以20 nm为步长在0~320 nm范围内进行位移测量实验,实验结果表明标准偏差为2.46 nm、线性拟合相关系数为0.999 71,验证了所设计的信号处理方法的可行性和实用性.  相似文献   

5.
为提高微位移测量精度,在外差干涉测量原理基础上分析了非线性误差、激光稳频性及位相细分度等误差源.利用PhantomV12.1超高速数字摄像机对外差干涉采样,从采样图像灰度分布相关系数的周期性变化测量位移及其精度.结果表明:采样帧速与外差干涉位移分辨率成正比,高帧速采样能够降低变速运动及采样误差对测量精度的影响.在匀速微动条件下帧速低于1000FPS时精度提升显著,误差随被测物运动速度增加而变大.  相似文献   

6.
激光外差探测系统光学参量的确定   总被引:1,自引:0,他引:1  
激光外差探测是一种高灵敏度的探测技术,在测距、测速、制导、跟踪等领域有着广泛的应用,光学系统在外差探测系统中占有很重要的位置;光学系统性能参量选择是否合理,直接影响系统探测目标的能力,着重介绍了在收发合置式激光外差探测系统中,如何确定光学系统的参数,使成像的衍射斑与探测器尺寸匹配,并符合天线定理给出的条件,满足探测器混频的要求,给出了各主要参数之间的关系式及计算实例。  相似文献   

7.
给出了一种以激光外差干涉仪为基准,用计算机实现自动控制、等多项功能的光栅尺高精度自动检测系统。与传统检测方法相比,具有精度高、等优点。该系统现已用于大批量生产的光栅尺检测。  相似文献   

8.
利用全息技术对本振光束进行调制以实现与信号光束的匹配,进而提高外差效率的原理及实施方法,介绍了作为调制器用的全息位相光栅的研制技术,为在外差探测系统中应用全息技术提供了依据。  相似文献   

9.
针对频率扫描激光干涉测距系统的参考干涉仪中存在的大量光学元件会产生非线性误差,本文基于偏振分光镜(PBS)的非理想分光性能分析了非线性误差的产生机制,推导出PBS非理想分光性能条件下的非线性误差模型,并提出了消除非线性误差的改进方法。利用MATLAB进行建模仿真表明,PBS非理想透射率和反射率对非线性误差的影响为二次谐波,透射率和反射率相差越大,非线性误差越大,当二者值相等时非线性误差大幅减小。当PBS反射率为0.90且透射率为0.97时,用传统的正交检测方法产生最大为383.3 kHz的非线性误差,而采用本文提出的方法只存在5.3 kHz的线性误差。  相似文献   

10.
描述激光外差干涉直线度及其位置测量方法;分析由渥拉斯顿棱镜偏摆角引起的测量误差,建立激光外差干涉直线度及其位置测量误差的数学模型,并进行仿真分析研究。结果表明:渥拉斯顿棱镜倾角和摆角引入的测量误差为正弦型误差分量,当渥拉斯顿棱镜偏摆角为1°时,直线度的测量误差有约为100nm,位置误差约为1nm;当渥拉斯顿棱镜的倾角为15″时,直线度测量误差约为700nm,位置误差约为15nm。  相似文献   

11.
从理论上分析了利用F-P标准具实时测量激光波长中的能量及信噪比,提供了实验的图象处理阶段照片及数据处理结果,从能量角度对实验结果进行了讨论。  相似文献   

12.
激光干涉仪测量长度   总被引:1,自引:0,他引:1  
分析了激光干涉系统的原理,给出了长度测量的计算公式。基于我们研制的测长仪讨论了仪器的设计要点,介绍了一种典型应用——数控机床的精度检定.  相似文献   

13.
描述了基于法拉第旋光效应的激光外差干涉测量方法及其系统,通过分析测量平面镜顺时针和逆时针转动时光路结构的几何关系确定了该系统实施纳米位移测量应满足的条件,重点讨论了角锥棱镜固定时测量平面镜、波片和角锥棱镜三者之间的位置关系,实现了基于法拉第旋光效应的激光外差干涉测量系统的优化设计,得出了位移测量范围为-10-10mm时允许被测对象转动范围最大的系统参数,为该系统的研制奠定了技术基础。  相似文献   

14.
CalibrationoftheWidthofMicro-StepwithTwo-ModeLaserHeterodyneInterferometer¥(赵慧洁)(李鹏生)(强锡富)(张琢)ZHAOHuijie;LIPengsheng;QIANGXif...  相似文献   

15.
对激光合成波长干涉仪的准直方法进行研究.提出采用四象限探测器实现激光合成波长干涉仪的准直方法,描述激光合成波长干涉仪的准直原理与信号处理方法;对参考角锥棱镜进行准直测量实验,实验结果表明:在x方向所测数据的标准偏差从7.038 mV减小到1.6 mV,在z方向所测数据的标准偏差从30.118 mV减小到1.119 mV;对测量角锥棱镜进行准直测量实验,实验结果表明:在x方向所测数据的标准偏差从3.204 9 mV减小到1.202 mV,在y方向所测数据的标准偏差从2.831 231 mV减小到0.673 mV.验证了所用准直方法的可行性和实用性.  相似文献   

16.
针对楔形多光束干涉仪产生等间距细锐条纹的特性,结合双路探测系统相减可消去背景噪声的优点,提出一种新型的正交双楔形干涉仪结构。该结构中所有部件都相对固定,且两路楔形板厚度差为一定值,激光入射时,两路干涉仪产生相位差为p/2的等间距条纹,条纹信号叠加在背景噪声信号之上,通过差分放大,使背景非相干光信号相减为零,提高了系统在强噪声背景下弱信号探测能力。该结构可用于微弱激光信号的探测,并能通过条纹间距计算出入射激光的波长。根据该干涉仪的基本原理,通过计算机仿真设计了其结构参数。  相似文献   

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