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.     

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。     

自适应系统在单频激光干涉仪上的应用研究

通过对单频激光干涉仪焦平面上等倾干涉条纹的能量分析和环境因素带来的随机噪声分析,研制一种自适应系统。该系统采用了四阶累积量计算法、信号滤波和信号直流分量提取算法。实验结果表明,可有效处理噪声信号,提取信号直流分量,从而提高直流分量跟踪精度。将该系统安装在单频激光干涉仪上,在非实验室环境条件下其线性测长准确度可达0.9×10^-6 L,测量重复性为0.09 μm。     

气体折射率的测试光路--用激光干涉条纹计数原理

本文阐述两种气体折射率的测试光路。它们是用白光干涉“O”级条纹定位，激光干涉条纹计数原理作光程差补偿测试。便于自动测量。     

提高双频激光干涉仪对准精度的一种方法

本文介绍利用三面直角反射棱镜，提高双频激光干涉仪对准精度，减小测量误差的一种方法。     

一种单频激光干涉仪非线性误差修正方法研究

针对单频激光干涉仪在位移测量中存在的非线性误差问题,研究了一种基于几何距离最小化的Heydemann修正算法,使用Jamin干涉仪和纳米位移台搭建了验证性实验。Jamin干涉仪是一种基于平面镜的差分结构单频干涉仪,当被测物体移动时,干涉仪输出两路相位差为90°的正交信号,这两路信号既用于Jamin干涉仪解算位移也用于验证论文的修正算法。实验结果表明,修正后的位移的拟合优度与Jamin干涉仪解算结果接近,决定系数约为1。相比Jamin干涉仪,在压电陶瓷同等驱动条件下,修正位移与电容传感器的位移的残差均较小,修正精度均高于Jamin干涉仪解算结果。     

二维纳米激光测量系统的研究

介绍了一种新型的纳米级精度的二维激光干涉测量系统．该系统以光学8倍频的耦合差动式干涉光路为基础，在获取大量测量数据的基础上，利用线性回归的方法对测量结果进行处理．系统结构设计简洁紧凑，符合阿贝原则和结构变形最小原则，与普通的迈克尔逊干涉仪相比具有光路布局对称性好，光程差倍增，抗干扰能力强等优点．通过与电容测微仪比对的方法对该系统进行检测．结果表明，该干涉测量系统的精度为10～12nm．     

新型高精度激光干涉小角度测量仪的研究

在分析小角度测量基本原理和特点的基础上，介绍了光波干涉小角度测量的方法和一种新型双参考镜激光干涉小角度测量仪的测角原理，功能特点及具体应用方法。     

一种带移相功能的锁相放大电路设计及仿真

介绍了一种带移相功能的锁相放大电路的设计及仿真,可应用于从噪声中提取微弱信号的领域。锁相放大技术与窄带滤波相似,包括相敏检波和低通滤波,该电路基于相敏检波芯片AD630,并设计0°~360°移相电路,可调节相位保证输入信号与参考信号相位一致,得到输出最大值,经过仿真试验验证,该锁相放大电路可从1000倍的噪声中提取有效信号。     

用于检测激光棒的变倾角马赫-曾德尔干涉仪

为实现激光棒透射波前的测量,改善一般泰曼型或斐索型干涉仪测量小口径激光棒透射波前时的边缘衍射效应,研究了一种变倾角移相马赫-曾德尔干涉仪。通过调整移相反射镜的倾斜姿态,改变入射到马赫-曾德尔干涉光路的光束倾角,参考光束与测试光束的光程差随之变化,从而在相干光之间引入相移,实现了相移干涉测量。利用该干涉仪测量一根口径为Ф6 mm、长度为60 mm激光棒(Nd:YAG)的透射波前,测量结果的峰谷值(PV)为0.391λ,均方根值(RMS)为0.056λ;使用ZYGO激光干涉仪测量同一根激光棒,其透射波前的峰谷值(PV)为0.370λ,均方根值(RMS)为0.064λ。对比结果表明该干涉仪能实现光学元件透射波前的高精度检测,测试结果的一致性验证了该方案的可行性。该变倾角移相方法具有较高的移相精度和较大的移相范围,且该变倾角干涉系统中光束仅一次透过待测激光棒,可有效抑制多光束干涉现象,改善小口径激光棒的边缘衍射效应。     

纳米级二维激光外差干涉仪的设计

提出了一种５０μｍ测量范围内，２ｎｍ不确定度，、０．５ｎｍ分辨率的二维激光外差偏振干涉仪的设计。其中用声制器和稳频Ｈｅ－Ｎｅ激光器获取频差小于２００ｋＨｚ的正交偏振双频激光束，Ｘ和Ｙ二臂偏振干仪将采用差分干涉仪，采用相位解调技术进行外差干涉信号的处理。     

激光数字波面干涉仪傅里叶变换移相干涉术

讨论了一种新的干涉图处理方法，能实时快速准确地提取干涉图信息，直接测量波面的位相分布，获得较高的位相分辨率和空间分辨率，使光学波面的检测精度达到λ／１００以上，并且实现了波面的的实时显示。     

激光偏振干涉光路的非线性分析计算

偏振干涉光路两臂光程差的变化和合成干涉信号的相位变化，理论上具有线性关系，可以对引起光程差的任何微小量进行测量。实际上光路光学元件性能及调整并不理想，形成了二者的非线性关系。本文分析计算了各光学元件形成的非线性及这些元件综合形成的非线性，给出了适用于各种情况下的计算公式，并提出了光路的调整方法。     

半导体激光端点测长干涉仪实验系统

半导体激光端点干涉测长法是利用半导体激光频率调制特性的一种在长度的两个端点干涉测量长度的新方法。本文介绍基于这种测长方法研制的半导体激光端点测长干涉仪实验的基本原理,构成,定标方法和测量结果。     

激光束角漂移对双频激光直线度测量的影响

利用惠更斯关于波面传播的理论，分析计算了双频激光渥拉斯顿棱镜直线度测量系统中激光束角漂移以及渥拉斯顿棱镜和双面反射镜倾角对测量精度的影响，得到了相应的结论。     

激光风洞模型测角系统的研究

本文论述一种用于超音速风洞飞机模型攻角测量的激光测角系统。该系统包括测角、跟踪和补偿三个部分,文中详述这三部分的作用原理。介绍初步的实验。该测角系统的测角精度为0.005°,测角速度为120°/秒,测角范围±20°。     

半导体激光端点干涉测长法原理探讨

阐述利用半导体激光的频率变化和波长变化测量干涉仪光程差的基本原理，探讨一种在长度的两个端点干涉测量长度的新方法，即端点干涉测长法的原理，推导这种方法测量长度的公式，指出这种方法区别于其它干涉测长方法的独特优点，最后讨论测量中的注意事项以及需要深入研究的问题。     

折叠腔法布里—珀罗干涉及其透射光相位变化的研究

利用折叠腔法-珀干涉仪实现了高精度位移测量,使干涉级次的当量缩小了一倍,而且扩大了法-珀干涉仪的测量范围。但折叠腔法-珀干涉仪透射光的相位在经立体棱镜反射时发生了变化,本文对折叠腔法-珀干涉仪及其透射光相位的变化进行了分析研究。     

多路激光跟踪干涉仪坐标测量系统的容错设计

介绍容错设计思想在由多路激光干涉仪构成的柔性坐标测量系统中的应用。由于采用了硬件冗余、软件冗余等技术，不但使该测量系统具有自我标定的能力，而且可恢复因测量过程中“丢光”现象而造成的干涉仪丢失的测量数据。并用三路单轴跟踪系统实现了二维坐标测量。