加速度对激光双频干涉仪测量误差的影响

为了减少由于加速度所导致的激光双频干涉仪测量误差,引入二阶多普勒频移,建立了由被测物体加速度所引起的测量误差的理论模型。仿真结果表明,在0.4s时间内0.6g加速度所引起的累积误差可达2.5nm左右,这对于纳米精度的测量是不应忽视的;初速度不为零时加速运动会引起更大的误差,而减速运动所引起的误差则相对小。通过实验验证,所测的误差变化趋势与理论模拟比较吻合。     

双频激光干涉仪的设计和调整

本文简要介绍了新光公司JC10双频激光工业干涉仪的主要特点，着重讨论了其接口线路的设计和调整，介绍了接口线路的正确分析方法和调整步骤，从而能保证高的可靠性，在相当剧烈的振动环境下，可保证计数正确，无接口易漏数的缺点。     

利用双频激光干涉仪检定座标镗床的定位精度

本文叙述了利用双频激光干涉仪在车间现场检测T4280光学座标镗床定位精度的检测方法和装置，对检测的各项主要误差进行了分析，提出了进一步提高检测精度的措施。     

外差激光干涉测长非线性误差的消除

外差激光干涉仪能够通过光波细分达到亚纳米分辨率,因而在科学研究和精密机械制造中得到了广泛应用。然而,由于光学系统中不可避免的缺陷,导致被测信号中出现一个附加的相位误差,使测到的相位移和被测长度不呈线性关系,成为现有激光干涉仪难以逾越的精度极限。为此,通过光学相位补偿理论的研究得出一种消除激光干涉仪非线性误差的方法,它可以应用在大部分科学实验和工业制造中的纳米长度测量中,而且不论是一阶或二阶误差都可以通过这个方法被消除。     

双频激光干涉仪相位差测量系统的设计

为了实现双频激光干涉仪相位差的测量,设计了一套双频激光干涉信号处理系统。整个系统包括三个部分:光电接收器、模数转换以及数据处理。光电接收器是将干涉系统的双频激光信号接收并转化成电信号,接收器的设计较好地完成了信号的转化和噪声的抑制,A/D转化电路将接收器输出的模拟信号转换成数字序列。数据处理以两重相关方法为理论基础,将测量系统的参考信号移相90°后得到另一路参考信号,再将测量信号分别与两路参考信号作相关运算,使用FPGA完成硬件实现,最后通过数据计算得出相位差信息。     

双频激光干涉仪技术现状与发展

文章概述了国内外双频激光干涉仪产品的现状,介绍了近年来双频激光干涉仪向高分辨率、高精度、高测速等几个方向的发展趋势。     

一种双频激光干涉信号探测器的设计

为了获取高精密双频激光干涉测量中的干涉信号,完成了一种新的光电探测器电路设计。该探测器利用AD645设计了精密低噪声光电转换前置放大器,保证微弱干涉光信号的有效接收;增益可调的主放大器设计保证输出信号足够的动态范围,适应不同类型的干涉信号处理电路,双二次型带通滤波器有效抑制了噪声与温漂。结果表明,研制的光电探测器能完成微弱干涉信号的接收处理,信噪比高、频率稳定、结构简单易实现,可应用于高精密比相计等激光干涉仪信号处理装置。     

高测速双频激光干涉仪的若干关键问题研究

新型的塞曼-双折射双频激光(DFL)器可连续输出频差3～40MHz的DFL,以这种激光器为光源的干涉仪允许的最高测速可达4m／s或更高。激光器输出的是两正交的线偏振光,针对这一特性设计装词了系统光路,观察到理想的频移现象。已有外差信号处理方法均不能移植用于处理中频差,改进大数对减法使之适合于处理中频差外差信号,得到50MHz以内无累积误差的计数结果。     

激光干涉仪线性测长的准直调节方法

概述了激光干涉仪在半导体工艺设备精度分析领域的应用,简单介绍了光路准直对线性测长的影响。依据激光干涉仪的准直测量原理,详细介绍了激光干涉仪准直的调节方法。     

激光稳频的共焦法布里-珀罗干涉仪

针对多普勒激光雷达激光源短期频率漂移低于1 MHz的要求,设计了一种共焦干涉仪作为频率标准进行稳频。通过对三种不同材料制成的共焦法布里-珀罗(Fabry-Perot)干涉仪中心频率随温度漂移情况进行分析对比,选用零膨胀微晶玻璃材料制作共焦法布里-珀罗干涉仪,腔镜和隔离器通过光胶的方式进行组合,并且置于温控精度优于0.01 K的双层密封温控箱中。经过实验测量,共焦法布里-珀罗干涉仪的自由光谱范围为370 MHz,透射谱半峰全宽(FWHM)为1.7 MHz,精细度为220。采用该共焦干涉仪进行稳频,理论稳频精度可达0.15 MHz,满足激光多普勒雷达单频激光源的稳频要求。     

光程差倍增的纳米级精度激光干涉仪

介绍了一种新型的纳米级精度位移测量激光干涉仪。提出了耦合差动干涉的新方法。通过对光程差进行倍增 ,提高了干涉仪的分辨率和稳定性。该干涉仪结构简洁紧凑 ,光路布局对称性好 ,不存在死光程 ,容易装调 ,符合阿贝原则和结构变形最小原则 ,在 10 mm (可以扩展至 50 mm )测量范围内 ,获得了λ/16 0 0的分辨率和纳米级的测量精度。     

激光自混合干涉仪的实验研究

分析了激光自混合干涉仪位移测量误差及特点 ,提出了干涉仪的设计原则。对激光自混合干涉仪的系统稳定性与测量分辨力进行了实验研究 ,给出了改善系统稳定性与测量分辨力的有效方法。     

用于纳米测量的集成化单频激光干涉仪

研究了一种基于偏振光的集成式单频激光干涉仪。利用偏振光学变换方法,实现了干涉仪的光学4细分结构,提高了测量灵敏度;构建4路正交探测结构,实现了干涉仪的无源偏振调制,扩大了干涉仪测量范围;采用光路集成化的设计方法,实现了一体化干涉仪光路集成。对激光干涉仪进行振动测量实验研究,结果表明,静态位移测量误差小于±0.3 nm,振动测量的分辨率达10 pm/Hz1/2;上述集成单频激光干涉仪具有测量精度高、稳定性好、动态范围宽、受环境影响小等优点,可被广泛用于纳米测量的各个领域。     

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     

量块检定用激光干涉仪

量块检定用激光干涉仪，采用增量式测量，性能稳定，自动化性能好，测量精度高。分辨率为０．０１μｍ，重复性误差在０．０３μｍ以内，满足新检定规程中二等量块的检定要求。     

自聚焦透镜与倍频晶体构成的激光谐振腔

根据自聚焦透镜折射率的分布特性，对其成像原理进行了讨论。将用来耦合泵浦光的自矛焦透镜的一个端面加工成凹面并镀高反介质膜，与倍频晶体出射端面构成平-凹型全固态倍频激光谐振腔。这种激光器谐振腔结构简单、体积小、易于谐振、输出倍频激光效率高并且功率稳定。     

基于单片机改造迈氏干涉仪自动测量微小长度

为了能精确地自动测量He-Ne激光波长和透明薄膜厚度,采用单片机驱动步进电机带动迈克尔干涉仪的微调手轮转动,使光屏上产生稳定变化的干涉条纹,用光电二极管检测条纹信号光强变化,通过光电转换电路将光信号转变为电信号,输入到单片机进行处理,测量结果自动显示在液晶屏上。在一般实验环境下进行了多次实验,将实验结果与标准值进行比较得出,改造后的仪器测量微小长度速度快,误差小,精确度高。