激光—多普勒弹射冲击速度校准方法

介绍了采用激光－多普勒振干涉系统绝对复现大位移、宽脉冲的冲击加速度量值的方法，说明了干涉系统的构成及原理。这种方法适合于长距离干涉测量和动态干涉测量。     

单频激光干涉仪条纹的偏振移相细分技术

提出了一种用于单频激光干涉仪条纹细分的偏振移相技术.通过偏振分光镜、波片等光学元器件产生四路依次相差90°相位的激光干涉信号,经过硬件电路的整形、放大和比较后,可以解决常见的光强"零漂"问题.共光路设计有效地消除了由于环境因素给测量带来的误差,提高了干涉系统的稳定性和重复性.移相技术不仅充分地利用光能量,而且四路信号更便于干涉条纹的计数和判向,同时为电子细分技术奠定了基础.     

振幅分割无掩模激光干涉光刻的实现方法

无掩模激光干涉光刻中的分束方法一般有波前分割和振幅分割。研究和比较了振幅分割无 掩模激光干涉光刻方法和系统,包括振幅分割双光束干涉系统、三光束干涉系统、液浸式深紫外干涉系统及全自动干涉光刻系统。建立了双光束双曝光干涉光刻实验系统。模拟和实验结果表明,对点阵或孔阵图形,在同样的图形尺度下,无掩模干涉光刻比传统光刻简单得多。     

激光─多普勒弹射冲击加速度校准方法

介绍了采用激光─多普勒偏振于涉系统绝对复现大位移、宽脉冲的冲击加速度量值的方法，说明了干涉系统的构成及原理。这种方法适合于长距离干涉测量和动态干涉测量。     

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.     

光学法复现水声声压中的过零点解调系统设计

激光外差干涉是新一代水声声压基准的主要技术,光学干涉系统中的信号解调算法直接影响质点振速和声压量值。为准确得到测量结果,详细介绍了如何从多普勒信号中得到水质点振速的过零点解调算法,并建立了一套在线解调系统。该系统利用信号源产生两路相互正交的多普勒信号模拟光电二极管的输出,再经差分放大电路后进入示波器进行数据采集,最后由主机软件在线读取数据并完成质点振速解调。实验结果有效验证了过零点算法和解调系统的正确性和稳定性,所设计的过零点解调系统可直接应用于激光外差干涉法复现水声声压。     

激光两座标测量仪

本文扼要介绍最近研制的激光两座标测量仪的主体结构、所采用的基本干涉测长系统、以及由此演变而来的可补偿阿贝原则误差的干涉系统、小角度干涉仪、空气折射率干涉仪等共四种干涉系统。还介绍了为提高仪器导轨运动精度而采用的工作台运动的小角度和直度误差的随机检测和伺服校正系统,以及测头沿横向运动的直度检测和修正系统。对应用激光干涉测长中使用的细分和单位变换方法及两座标定位测头也作了简单介绍。     

一种用于线膨胀系数测量的高稳定性激光干涉系统

介绍了一种可以对材料长度变化进行测量的高稳定性双光程激光干涉系统,由于该干涉系统的测量光路和参考光路具有相似的传播路径,光程差仅由被测试样的长度引起,干涉系统具有较强的抵抗环境温度变化和振动等外界干扰的能力。通过平晶反射膜测量试验,对干涉系统的稳定性进行了验证,结果表明在6. 5 h内测量数据的标准偏差为4. 2 nm。该激光干涉系统可用于材料尺寸变化(如线膨胀系数)的高准确度测量。     

激光定位工件台干涉仪装校

一、概述和技术要求在电子束曝光机中,激光干涉仪测量工件台的位置精度是获得高精度掩模版图形的重要环节。因此对激光定位干涉系统不仅要 1、组合干涉分光镜与长条直角反射镜相对位置的正确,即使组合干涉分光镜的棱线垂直于长条直角反射镜镜面棱线,不垂直度小于30角秒,以保证干涉圈的质量。     

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微位移的近期发展趋势。     

基于飞秒激光器光学频率梳的绝对距离测量

提出使用飞秒激光器的光学频率梳测量绝对距离的方法.将一个飞秒激光器作为绝对距离测量的光源,搭建迈克尔逊干涉结构,利用色散干涉原理进行相应的光谱分析,得到干涉光路的光学路径差引起的相位差,最终计算出干涉光路的光学路径差.实验结果表明我们的长度测量方法精确度高,分辨力达到纳米量级.最小测量距离达到9 μm,非模糊范围达到5...     

斜床身数控车床X轴定位精度检测

为了更顺利地完成斜床身数控车床X轴定位精度的检测,通过总结大量的工作经验,介绍几种激光干涉仪光路调整方法,阐明利用角度镜配合激光干涉仪及其它镜组完成光路调整的原理及步骤。该方法很好地利用了干涉仪配备的调整附件的特性,解决了斜轴光路准直调整的难题。     

Suppression of nonlinear frequency sweep in an optical frequency-domain reflectometer by use of Hilbert transformation

A compensation technique for reducing the effect of nonlinear optical frequency swept in an optical frequency-domain reflectometer (OFDR) is proposed. The instantaneous sweep optical frequency of an OFDR laser source is directly obtained by analysis of the interference signal from an auxiliary interferometer with a Hilbert transformation. Beating OFDR data from a main interferometer are regenerated with respect to the measured instantaneous optical frequency. We show that this technique dramatically improves the spatial resolution of a conventional OFDR and can be applied to an optical frequency-domain medical imaging system to eliminate the problem of a nonlinear frequency sweep effect.     

一种针对频率扫描测量系统的信号处理方法

设计了一种针对频率扫描绝对距离测量系统的信号处理算法。该系统采用基于电流调制式的频率扫描方法,利用一个比对干涉光路与一个测量干涉光路进行同步测量。两路扫描干涉信号分别由两个光电探测器进行光电转换,作为绝对距离计算处理的输入信号。分析了测量系统的原理与扫描干涉信号的特点,应用两步差分卷积算法进行信号处理,提取的比对光路与测量光路的周期或频率信息进行绝对距离测量。分析了该算法的周期计算误差。实验验证这种方法具有较大的计算优势。     

Phase-shifting laser diode interferometer using pulse modulation

A phase-shifting laser diode interferometer that uses direct pulse modulation is proposed and demonstrated. We found that a laser beam with a wide range of wavelength variation at constant optical power could be generated when a pulsed current was injected into the laser diode. We constructed a highly accurate interferometer by using a pair of interferometers. Several experiments, such as observations of temporal interference signals and spatial interferograms, measurement of a concave mirror, and duplicate measurements, confirmed the characteristics of pulse modulation and demonstrated the effectiveness of our technique.     

An Active Fibre-optic Interferometric Sensor Based on a Low Finesse Fibre-optic Fabry-Perot

Abstract

We demonstrate a novel active fibre-optic interferometric sensor based on a temperature-stabilized low-finesse fibre-optic Fabry-Perot. In this apparatus, information on the optical phase was extracted from the frequency shift of the He-Ne laser of which the cavity length was thermally tuned to compensate change in the interference signal. It is shown that an improvement in the stability of the interference signal by two orders of magnitudes can be realized. The tracking achievable between the Fabry-Perot interferometer and the laser was better than 1 part in 10⁸. That is, the relative frequency stability of the laser was ? 1·0 × 10^?8 over an interval of tens of minutes. Detection of a change of 5 nm in the optical path length of the fibre-optic Fabry-Perot was also demonstrated. The dynamic range of this interferometer is over 40 dB and the linearity characteristics are excellent. These performance characteristics were limited by the long-term thermal drift of the apparatus, not the low reflectivity of the fibre ends of the Fabry-Perot interferometer.     

第三代激光干涉仪

微片激光自混合干涉仪原理上与迈克尔荪干涉仪不同。主要差别是：激光自混合干涉仪的光束照射在被测物上并被反射回激光器被激光器内放大介质放大。作者课题组研究的的激光自混合干涉仪的测量速度达到了1 m/s以上,10 m空程的环境误差小到了40 nm。它具有全固态,可测“黑”目标的位移等性能,又达到了传统激光干涉仪的技术指标。如果第一代光学干涉仪是以光谱灯做光源,第二代光学干涉仪是以HeNe气体激光器做光源的话,固体激光自混合干涉仪因其激光“自混合”原理可看成是第三代激光干涉仪。     

1 550 nm全光纤激光多普勒测振系统研制

针对目前国内激光测振系统价格昂贵、使用不便的问题,采用1 550 nm波段成熟的窄线宽光源和光纤元器件研制了一套低成本的全光纤激光测振系统原理样机。此原理样机光路部分采用马赫?泽德干涉仪结构,搭建了外差式激光干涉光路,参考光被40 MHz的声光调制器调制,与测量光在光电探测器表面发生干涉,产生原始的激光多普勒信号;信号解调部分采用相位解调法对原始激光多普勒信号进行解调,得到振动目标的运动特性,包括位移、速度和加速度信息。采用本单位的振动标准装置对其性能进行了测试,实验结果表明：在10 ~ 2 000 Hz的中低频振动范围内,1 550 nm全光纤激光多普勒测振系统峰值位移、速度和加速度的测量误差在-0.6% ~ 0.7%内。该系统在中低频段具有较高的测量准确度,且成本相对较低、操作便捷,具有技术借鉴价值。     

Two-wavelength laser-diode interferometer with fractional fringe techniques

A two-wavelength interferometer with a fractional fringe technique (the method of coincidence) has been constructed by using dual frequency-ramped laser diodes. The respective wavelengths of two optical phases were measured by the heterodyne technique. The detected two phases are employed with real-time electronic processing to produce two signals that correspond to the integer and the fractional fringe numbers at a single wavelength. These summed signals can yield a synthetic phase having a single-wavelength resolution. The upper limits for the measurement accuracy are theoretically analyzed.